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Perpendiculaire commune...

Posté par
Gwen03
01-05-13 à 14:00

Bonjour a tous la géométrie dans l'espace n'étant pas du tout mon fort je viens sollicité un peu d'aide ici en esperant que quelques personne pourront m'aidé a résoudre l'exercice suivant je vous en remercie d'avance !

ABCDEFGH est un cube d'arete 1.
Les points I et J sont les milieux respectifs des cotés [BF] et [AD].
Les point M et N sont respectivement les points d'intersection des droites (BJ) et (AC) d'une part, (AI) et (BE) d'autre part

On se propose de démontrer de deux manieres que la droit (MN) est perpendiculaire commune aux diagonales (EB) et (AC).

1- Démontre que le point M est le centre de gravité du triangle BAD. De même quel est le centre de gravité du triangle ABF
2- UTILISATION DU REPERE ORTHONORME (A; AB; AD; AE) il y'a des vecteurs au desssus
  a. Determiner les coordonnées du point M
  b. Déterminer les coordonnées du point N
  c. Calculer les produits scalaires MN.EB et MN.AC
3 UTILISATION CALCUL VECTORIEL
  a. a l'aide de la relation de Chasle demontrer que :
       MN=1/3DF
  b.demontrer que DF.EB=0
  c. Demontrer que DF.AC=0 et conclure

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 14:30

Bonjour Gwen03

1. Regarde la représentation de la face ABCD jointe ; le centre de gravité est l'intersection des médianes

Perpendiculaire commune...

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 14:39

Cette première question te permet de donner les coordonnées de M , car le centre de gravité partage chaque médiane en 2 segments 2/3 et 1/3 , ( 2/3 à partir du sommet dont est issue cette médiane )

Ici , on a par exemple BM = 2/3 BJ

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 14:49

Les coordonnée de M seront alors ( 0.1/2,1/3) ?

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 15:24

Non , M a pour coordonnées (1/3;1/3;0)
Regarde le schéma ; la 3ème coordonnées est nulle , car on se trouve dans le plan de base

Perpendiculaire commune...

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 15:47

Ah oui merci et est-ce que le centre de gravité de ABF pour la question un sera le point N (0; 1/3; 1/3 ) ? Je suis vraiment nul :/

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 16:13

Pour N , place toi dans la face ABFE ( ici , la 2ème coordonnée est nulle )

Perpendiculaire commune...

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 16:30

N( 0;0 2/3) ?

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 16:32

non , c'est (2/3 ; 0 ; 1/3)

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 16:41

Pour calculer MN.EB = (MB+BN).EB
                    = MB.EB+BN.EB Est ce que je suis bien partie ou non ?

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 16:46

MN.EB = (MN+BN).EB
      =MB.EB+BN.EB
      = 2/3BJ.EB+1/3EB.EB

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 16:47

Comme on t'a demandé de déterminer les coordonnées de M et de N , calcule plutôt les coordonnées du vecteur MN , puis celles de EB  
Petite aide : E(0;0;1) B(1;0;0)

Puis utilise la propriété (x;y;z).(x';y';z')= xx' + yy' + zz'

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 16:50

MN (2/9;0;0)
EB (0;0;0)
C'est ca ?

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:01

Coordonnées de MN (xN-xM ; yN-yM ;zN-zM)

Donc MN (2/3-1/3 ; 0 - 1/3 ; 1/3-0) = ( ....

Refais aussi EB ; ce que tu as proposé est le vecteur nul , or très visiblement sur la figure , ce vecteur n'est pas nul

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:06

MN ( 1/3; -1/3; 1/3)
EB ( 1,0,-1)

MN.EB = 1*1/3 + 0*(-1/3)+(-1)*1/3
      =0

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:12

Pour MN.AC
On a AC(0,1,0)

Donc MN.AC= -1/3 ?

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:13

Super !

Calcule de même MN.AC

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:15

Attention , vecAC (1;1;0)

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:19

Exact je m'étais tromé on trouve egalement 0 !

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:19

Peux tu m'aider pour le MN = 1/3DJ

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:36

Est ce que les coordonnées de DF c'est (-1,1,0) ?

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:39

On peut exprimer les 2 vecteurs MN et DF en fonction des vecteurs de base AB , AD et AE

Je te décompose MN :

MN = MA + AN = -1/3AB -1/3AD + 2/3 AB + 1/3AE = 1/3AB - 1/3AD + 1/3AE

Fais de même pour DF ( inspire toi de la figure sans oublier que BF est égal à AE )

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:48

DF= DA+AF = BF+EB  c'est ca ? ou pas du tout ?

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 17:53

Il faut que tu trouves une expression de DF en fonction de AB , AD et AE , pour pouvoir comparer avec MN , et conclure

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 18:01

DF =  -DA +AE+EF ?

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 18:07

Pourquoi ce signe "moins" devant DA ?
Et puis il reste toujours EF qui n'est pas un vecteur de base , mais qui est égal à ....???

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 20:51

DF = DA+AE+AB ? c'est ca dsl j'ai eu un bug internet je n'ai pas pu repondre

Posté par
Elisabeth67
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 21:43

Oui , c'est juste .
Donc DF = AB - AD + AE

Or MN =  1/3AB - 1/3AD + 1/3AE , donc .....

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 21:59

donc MN=1/3DF

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 01-05-13 à 22:04

DF .EB = (AB-DA+ AE).EB
       =  AB.EB - DA.EB + AE.EB
       = -BE.BE - DE.EB +AB
        

        

Posté par
Gwen03
re : Perpendiculaire commune... 02-05-13 à 14:31

???



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