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Nombres complexes et Géométrie

Posté par
Vanella
10-01-18 à 19:03

Bonsoir,

J'ai un exercice à effectuer pour Vendredi en guise d'entraînement pour un futur contrôle.

Voici l'énoncé :

Le plan complexe est rapporté à un repère orthonormé direct ( O ; ; ) (  il y a des flèches sur le u et le v ).  On considère deux points distincts A et C d'affixes respectives a et c.  On suppose que les points O, A et C ne sont pas alignés. On note B et D les points d'affixes respectives b = - i a et d = i c.

1 )  Dans cette situation, on suppose que a = 3 + 1/4 i et c = 1/2 - sqrt  ( 3 ) / 2 i.  Sur une figure, placer et construire ( c'est-à-dire à la règle non graduée et au compas ) lorsque nécessaire les points O, A, B, C et D. On justifiera les constructions de B, C et D.

Dans les questions suivantes, on revient au cas général. On suppose que les points B et C sont distincts et donc A et D le sont aussi.

2 )  calculer les affixes des vecteurs AB et BC (  il y a une flèche ). Comparer les longueurs AD et BC et démontrer que les droites ( AD ) et ( BC ) sont perpendiculaires.

3 ) On désigne par I le milieu du segment [ AC ]. En utilisant les affixes de deux vecteurs que l'on précisera, démontrer que la médiane ( OI ) du triangle OAC est une hauteur du triangle ODB et que DB = 2 OI.

4 ) La médiane issue de O du triangle ODB est-elle une hauteur du triangle OAC ? Justifier la réponse.

Ce que j'ai fait :

1 ) J'ai placer les points sur mon repère en lien avec ce qui est donnée dans l'énoncé. Je ne peux pas vous montrer car je ne sais pas comment faire.

2 ) Grâce aux affixes A, B, C et D, j'ai calculé les affixes des vecteurs proposés en faisant pour AD zD - zA  et pour BC zC -zB. Par ce calcul j'obtiens pour tous les deux 2,15. C'est après que j'ai un problème pour démontrer comme quoi ils sont perpendiculaires.

3 ) 4 )

J'espère que vous pouvez m'éclairer afin que je puisse comprendre pour mon évaluation.
Cordialement.

Posté par
philgr22
re : Nombres complexes et Géométrie 10-01-18 à 19:09

Bonsoir,
Revois ton calcul pour le 2 : c'est le cas general et je ne comprends pas ton resultat.

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 10-01-18 à 21:25

Bonsoir Philgr22,

Les affixes :

a = 3 + 1/4 i
c = 1/2 - √3/2 i

b = - i a = 1/4 - 3 i
d = i c = √3/2 +1/2 i

Pour AD ( flèche ) :

zD - zA = √3/2 +1/2 i - ( 3 + 1/4 i ) = ( -6 + √3 )/2 + 1/4 i

Longueur √(((√3 )/2 )²+ (1/4 i)²) ≈ 2, 15


Et pour BC ( flèche ) :

zC -zB = 1/2 - √3/2 i - ( - i a = 1/4 - 3 i ) = -1/4 + ( 6- √3 )/2 i

Longueur √(((√3 )/2 )²+ (1/4 i)²) ≈ 2, 15

Comme vous le dites mes résultats sont faux mais je ne vois pas où.
Merci beaucoup d'y avoir prêté attention. Bonne soirée.

Posté par
philgr22
re : Nombres complexes et Géométrie 10-01-18 à 21:31

L'enoncé demande de faire ces calculs dans le cas general et non avec les valeurs particulieres du 1).

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 10-01-18 à 21:53

D'accord Philgr22 mais dans ce cas comment faire puisqu'il n'y a pas de valeur pour Bet D ainsi que A et C  qui permettrait de les calculer ?

Posté par
Priam
re : Nombres complexes et Géométrie 10-01-18 à 22:00

2) Selon l'énoncé, les affixes à utiliser sont  a  et  c  pour les points A et C, et  - ia  et  ic  pour les points B et D .

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 18:25

Bonsoir Philgr22,

Merci beaucoup pour votre réponse, si j'ai bien compris :

Calcul des affixes,

AB ( flèche ) = zD - zA  = -ic - a
BC ( flèche ) = zC - zB = c + ia

Calcul des longueurs,

AB ( flèche ) = l zD - zA  l = l -ic - a l = √((-ic)²+ ( -a) ²) = √(c² - a ²).
BC ( flèche ) = l zC - zB l = l c + ia l = √((c)² + ( ia ) ²)= √( c² - a² ).

Remarque : il semblerait, sauf erreur de calcul, que cela soit de la même longueur.

Pour la suite je ne vois pas comment faire pour démontrer qu'elles sont perpendiculaires.

Posté par
philgr22
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 18:29

Tes calculs de longueur sont faux : il n'y a jamais de signe moins quand on calcule un module...

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 18:37

Comment je fais car dans l'énoncé c'est écrit ainsi.

Posté par
philgr22
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 18:39

Ce n'est pas -a2mais +a2dans ton calcul.
Et ZB -ZAà la place de ZD

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 18:45

Calcul des affixes, 

AB ( flèche ) = zD - zA  = -ic - a 
BC ( flèche ) = zC - zB = c + ia 

Calcul des longueurs, 


Est-ce que mon erreur est dans le calcul qui suit ? Et faut-il remplacer zD pourquoi ?
AB ( flèche ) = l zD - zA  l = l -ic - a l = √((-ic)²+ ( -a) ²) = √(c² + a ²). 


BC ( flèche ) = l zC - zB l = l c + ia l = √((c)² + ( ia ) ²)= √( c² - a² ). 

Posté par
philgr22
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 18:47

Respire un bon coup et rectifie toutes seule...Tu as deja une faute de corrigée.

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 18:54

OK 😉

AB ( flèche ) = l zB - zA  l = l -ia - a l = √((-ia)²+ ( -a) ²) = √(-7a² + a ²) = 0 ?.  

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 18:54

Désolé, le chiffre 7 est une erreur de frappe.

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 19:18

2 )  calculer les affixes des vecteurs AD ( erreur de frappe désolé ) et BC (  il y a une flèche ). Comparer les longueurs AD et BC et démontrer que les droites ( AD ) et ( BC ) sont perpendiculaires. 

AD ( flèche ) = l zD - zA  l = l ic - a l = √((ic)²+ ( -a) ²) = √( - c² + a ²).

BC ( flèche ) = l zC - zB l = l c + ia l = √((c)² + ( ia ) ²)= √( c² - a² ). 

Merci beaucoup d'avoir signalé cette erreur de copie.
Philgr22 est-ce correct maintenant ?

Posté par
Priam
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 20:14

Ce n'est pas juste, car tu traites les affixes  a  et  c  comme si c'était des réels.
zAD = ic - a
zBC = c + ia
izBC = . . .

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 20:32

Priam @ 16-01-2018 à 20:14

Ce n'est pas juste, car tu traites les affixes  a  et  c  comme si c'était des réels.
zAD = ic - a
zBC = c + ia
izBC = . . .


Donc d'après ce que je comprends,

iz BC = ic -a
iz AD = -c + ia

Est-ce bien ça ?  Sinon je ne vois pas où vous voulez en venir.

Posté par
Priam
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 21:05

On a donc   izAD = zBC .
Cela montre que le vecteur AD résulte d'une rotation de  /2 du vecteur BC.
Par suite, ces deux vecteurs ont même longueur.

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 21:15

Merci beaucoup de votre aide.
On peut juste conclure ainsi ? Il n'y a donc pas de relation avec iz BC et zAD.

Pour démontrer que c'était perpendiculaire j'étais parti sur un autre chemin en utilisant :

(AD; BC)  = ((zC-zB) /(zD-zA).
il fallait démontrer que c'était un imaginaire pur.

Est-ce que pour la question 3 il faut prendre les affixes et diviser par 2 ?

Posté par
Priam
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 21:34

2) Cela me paraît suffisant.
En même temps est démontré que les droites (AD) et (BC) sont perpendiculaires, car multiplier l'affixe d'un vecteur par  i  fait tourner le vecteur de  /2 dans le sens direct.
3) Oui. zI = (a + c)/2 .

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 21:40

Merci beaucoup Priam de votre aide mais pour la suite, pour calculer la médiane je ne vois pas du tout d'où partir.

Posté par
Priam
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 21:44

3) Le médiane OI a même affixe que le point I.

Posté par
philgr22
re : Nombres complexes et Géométrie 16-01-18 à 22:17

Priam @ 16-01-2018 à 20:14

Ce n'est pas juste, car tu traites les affixes  a  et  c  comme si c'était des réels.
zAD = ic - a
zBC = c + ia
izBC = . . .

J'ai fait la meme erreur!!Honte à moi!!!

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 17-01-18 à 10:13

Pas de problème Philgr22 😉
Merci de votre aide.

Posté par
kambou
re : Nombres complexes et Géométrie 18-01-18 à 15:18

Bonjour
Voici ma correction
2) posons
za=a= x+iy
zc=c= x'+iy'
zb=-ia= y-ix
zd=ic= -y'+ix'
ZADfleche= racine((-y'-x)2 , (x'-y)2)
ZBCfleche= racine((x'-y)2 , (y'-x)2)
*après calcul de distance on a donc distance ad=bc
*vectAD.vectBC=0 d'où les 2 vecteur sont perpendiculaire donc les droite AD et BC le sont aussi.
3) I milieu de [ac] cordonné de i=((x'+x)/2 ,(y'+y)/2) .montre que vect oi est perpendiculaire au vect db . donc oi est une hauteur au triangle odb.
calcul la distance oi et db tu aura oi=2db
4) calcul cordoné de k milieu de ac, calcul coordoné des vect ok et ac. montre que ces 2 vect sont pendenticulaire. donc ok est une hauteur de oac. fin.

Posté par
Vanella
re : Nombres complexes et Géométrie 22-01-18 à 21:15

Merci beaucoup pour votre aide à tous !
Kambou, je vous ferai part de mes résultats !
Bonne soirée à vous



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