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Problème vectoriel

Problème vectoriel

Soumis par DAL ID sur Prepa.org Trop tentant pour ne pas jouer avec Geogébra:
ABCD est un parallélogramme Le point « O » est le centre de ABCD « E » et « F » sont deux points de [AC], sachant que : AE=EF=FC La ligne (DF) coupe le segment de ligne [BC] au point « I » 1- Demontrez que le vecteur EC est égal au vecteur AF 2- Prouvez que O est le centre de [EF] puis deduire la nature du quadruple EBFD 3- Prouvez que I est le centre de [BC] 4- Prouvez que : (LES VECTEURS) AF=2/3 AB + 2/3 AD , AF=1/3 AB + 1/3 AD , AI= AB + 1/2 AD

1- Demontrez que le vecteur EC est égal au vecteur AF

Un vecteur peut être défini par
  • Une même direction car alignés par définition (appartenant au même segment AC)
  • Une même longueur car , par définition ( et A, E, F, C alignés)
  • Un même sens par définition
EC et AF possèdent ces mêmes caractéristiques, ce sont donc 2 vecteurs égaux

2- Prouvez que O est le centre de [EF] puis deduire la nature du quadruple EBFD

Un parallélogramme est un quadrilatère dont les segments diagonaux se coupent en leur milieu O est donc à équidistance de A et C AE=FC par définition donc O est aussi à équidistance de E et F Donc EBDF aussi un parallélogramme car les segments diagonaux se coupent en leur milieu

3- Prouvez que I est le centre de [BC]

intéressant Considérons le triangle CEB. F est le milieu de CE (par définition EF=FC) FI est parallèle à EB car EBFD est un parallélogramme (cf §2) Théorème de Thalès : I est donc le centre de CB

4- Prouvez que : (LES VECTEURS) AF=2/3 AB + 2/3 AD , AE=1/3 AB + 1/3 AD , AI= AB + 1/2 AD

Là encore le théorème de Thales s'applique. On introduits les points suivants:
  • G et K projections de F et E parallèlement à AD
  • H et L projections de F et E parallèlement à AB
  • J projection de I parallèlement à AB
On remarque que :
On considères les triangles :
  • ABC pour évaluer les longueurs de AG et AK en fonction de AB grâce au Théorème de Thalès
  • ACD pour évaluer les longueurs de AH et AL en fonction de AD grâce au Théorème de Thalès
On pourrait transformer cet exercice en une énigme du style : Soit un parallélogramme quelconque, Soit le milieu d'un de ses côtés, Quelle est la fraction du segment diagonal intersecté par la droite qui passe par ce milieu et le sommet opposé au côté qui permet d'intersecter ce segment ?