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vecteurs colinéaires

Posté par sofie57 (invité) 01-08-07 à 17:25

Bonjour à tous
Je prépare le capes en interne de maths et donc je bûche un peu pendant les vacances.
J'aimerais avoir les solutions de l'exercice suivant que je viens de terminer mais de fraçon purement gométrique (barycentres, milieurx etc) et je trouve ma solution un peu compliquée et bien longue qui pourrait m'éclairer pour valider ou invalider mon raisonnement (que je ne vais pas exposer en entier trop long)
Alors: (voilà l'exo)
Soient A, B C 3 points non alignés du plan P.
1. Déterminer l'ensemble E des points M du plan P pour lesquels les vecteurs u= MA + 2MB - MC et v= 2MA - MB - MC sont colinéaires.
2. Déterminer l'ensemble F des points M du plan P pour lesquels les vecteurs w= MA + 2MB - MC et x = 2MA + MB - MC sont colinéaires.
Représentation de ces ensembles sur une même figure

Bonne résolution et merci de me venir en aide

Posté par
jamo Moderateur
re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 17:31

Bonjour,

question 1

v ne dépend pas de M : v=2MA-MB-MC = BM+MA + CM+MA = BA + CA

Pour u, il faut introduire le barycentre G de {(A;1) (B;2) (C;-1)}

u = MA+2MB-MC = 2MG

Donc u et v sont colinéaire <==> M appartient à la droite parallèle au vecteur (BA+CA) passant par G.

C'est ce que tu as fais ?

Posté par
jamo Moderateur
re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 17:34

Question 2

Soit H le barycentre de {(A;2) (B;1) (C;-1)}

x = 2MA+MB-MC = 2MH

w = u

Donc x et w sont colinéaire <==> 2MG = 2MH <==> MG = MH

Posté par
Rafalo
re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 17:41

bonsoir,

jamo: ma méthode est elle bonne....

u et v sont colinéaires =>

u=k*v  (k étant un réel diffrent de -2)

=> MA+2MB-MC=kMA-kMB-kMC

=>(k-1)AM +(k+2)MB+(k-1)MC=0

=> (k-1)AC+(k+2)MB=0

=> BM= (k-1)/(k+2) AC

l'ensemble est la droite parrallèle à (AC) passant par B

mais comme k est un différent de -2 qu'est ce que cela implique ? l'ensemble est formé par 2 demi-droites ?

merci

Posté par sofie57 (invité)vecteurs colinéaires 01-08-07 à 17:41

oui en gros mais un peu plus long je vais revoir ça tout de suite je pense que j'ai un peu compliqué le truc
merci de ton aide , je vais revoir l'exo
a plus

Posté par sofie57 (invité)vecteurs colinéaires 01-08-07 à 17:42

je répondais jamo j'avais pas vu l'autre solution

Posté par sofie57 (invité)re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 17:50

pour jamo
ok pour la question 1 c ce que j'avais fait (mais j'ai introduit d'autres points pour effectuer ma construction) mais comment trouves tu w = u?

Posté par sofie57 (invité)re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 17:51

voila pour question 2 c'est
w = MA + MB +MC
désolée j'ai fait l'erreur dans l'énoncé

Posté par sofie57 (invité)re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 17:56

pour le 2.
Soit O isobar de des points pondérés A B C
Soit H bar de A2 B1 C-1
je suis arrivée à 3MO = 2MH
D'où la construction de M

Posté par
jamo Moderateur
re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 18:18

Rafalo >> non, il y a quelquechose qui ne va pas dans ta démonstration.

En effet, u et v sont colinéaires <==> il existe un réel k tel que u = k*v

Mais ce que tu fais ne prouve pas que k existe !

Posté par
jamo Moderateur
re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 18:19

sofie57 >> oui, tu avais fais une petite erreur, mais tu as bien corrigé.

(moi, je prépare l'agrég interne pendant les vacances )

Posté par
Rafalo
re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 18:29

franchement je ne comprend pas mon erreur:

Citation :
Mais ce que tu fais ne prouve pas que k existe


comment fallait il procéder ?

merci

Posté par
jamo Moderateur
re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 18:37

Rafalo >> en fait, c'est un problème de raisonnement que tu fais, car tu travailles par équivalence mais sans jamais rien démontrer.

Voilà, imagine que tu veux montrer que les 2 fractions a/b et c/d sont égales. Donc, tu dis que :

Les fractions a/b et c/d sont égales
<==> a/b = (k*c)/(k*d)

<==> a*k*d = b*k*c

<==> k(a*d-b*c) = 0

voilà, ça ne prouve rien, c'est juste une autre condition !

Posté par
Rafalo
re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 18:39

ok c'est plus clair

merci jamo

a+

Posté par
jamo Moderateur
re : vecteurs colinéaires 01-08-07 à 18:41

Mon exemple n'est pas super pour expliquer ton erreur de raisonnement ... mais tu vois bien que cela ne prouve pas que k existe et que cela ne te donne pas la valeur de k.

Posté par
Dremi
re : vecteurs colinéaires 01-09-07 à 06:25

Pour le raisonnement de Rafalo, on montrerait facilement que k existe en prouvant la surjectivité de la fonction de k: (k-1)/(k+2).
Mais il y a une erreur de calcul dès le début avec l'expression de v.

Posté par
littleguy
re : vecteurs colinéaires 01-09-07 à 21:10

Bonsoir

Pardon de m'immiscer dans vos échanges mais un détail me chiffonne :

Citation :
u et v sont colinéaires <==> il existe un réel k tel que u = k*v


en utilisant ce qui précède on obtient :

u et \tex \vec{ 0 } sont colinéaires donc il existe un réel k tel que u = k*\tex \vec{ 0 }

Imaginons que u ne soit pas le vecteur nul, quel réel k convient ?

Je verrais plutôt : u et v sont colinéaires <==> il existe un réel k tel que u = k*v ou v = k*u

C'est du "chipotage" (mais dans un concours...) ou peut-être erreur de ma part

Posté par
jamo Moderateur
re : vecteurs colinéaires 01-09-07 à 21:32

On tombe dans le cas particulier du vecteur nul : est-ce que le vecteur nul est colinéaire à tout vecteur ?

Posté par
littleguy
re : vecteurs colinéaires 01-09-07 à 21:41

Bonsoir jamo : il me semble que oui ; comme il est orthogonal à tout vecteur.

Posté par
Dremi
re : vecteurs colinéaires 02-09-07 à 02:41

littleguy,
tu ne chipotes pas et effectivement
u et v colinéaires <==> il existe un réel k tel que u = k*v ou v = k*u <==> (il existe un réel k tel que u = k*v) ou v = 0.

Or ici \vec{v}=\vec{BA}+\vec{CA}\not=\vec{0} car A,B,C supposés non alignés; donc on a bien
u et v colinéaires <==> il existe un réel k tel que u = k*v,
mais il fallait normalement le justifier.

Posté par
Dremi
re : vecteurs colinéaires 02-09-07 à 02:54

De même pour l'équivalence
(k-1)AC+(k+2)MB=0 <==> BM= (k-1)/(k+2) AC,
il faut normalement écrire
(k-1)AC+(k+2)MB=0 <==> ((k-1)AC+(k+2)MB=0 et k\not=-2) ou ((k-1)AC+(k+2)MB=0 et k=-2) <==> ((BM= (k-1)/(k+2) AC) et k\not=-2) ou (AC=0) <==> ((BM= (k-1)/(k+2) AC) et k\not=-2) car \vec{AC}\not=0, A,B,C étant supposés non alignés.

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