Exercice de géométrie dans l’espace

On considère un cube ABCDEFGH. Le point O est le centre de la face ABCD.

M est défini par  \overrightarrow{OM}=\frac{1}{3}\overrightarrow{OE}.

1. Montrer que  \overrightarrow{AM}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AO}+\frac{1}{3}\overrightarrow{AE}.

2. Montrer que  \overrightarrow{AG}=2\overrightarrow{AO}+\overrightarrow{AE}.

3. Que peut-on en conclure ?

On veut exprimer le vecteur   \overrightarrow{AM} en fonction de vecteurs ne comportant que des points initiaux ou points de départ.

Il faut faire disparaître le point nouvellement construit M . Comme M apparaît dans l’énoncé dans l’égalité suivante : \overrightarrow{OM}=\frac{1}{3}\overrightarrow{OE}  on va utiliser la relation de Chasles avec le point O.

\overrightarrow{AM}=\overrightarrow{AO}+\overrightarrow{OM}

De cette façon, on peut remplacer   \overrightarrow{OM} par   \frac{1}{3}\overrightarrow{OE} 

\overrightarrow{AM}=\overrightarrow{AO}+\frac{1}{3}\overrightarrow{OE}

Dans l’égalité vectorielle qu’on veut démontrer :   \overrightarrow{AM}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AO}+\frac{1}{3}\overrightarrow{AE}, à droite du signe égal il y a les vecteurs \overrightarrow{AO} et \overrightarrow{AE}. On va donc remplacer \overrightarrow{OE} par \overrightarrow{OA}+\overrightarrow{AE} à l’aide de la relation de Chasles.

\overrightarrow{AM}=\overrightarrow{AO}+\frac{1}{3}(\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{AE})

On développe.

\overrightarrow{AM}=\overrightarrow{AO}+\frac{1}{3}\overrightarrow{OA}+\frac{1}{3}\overrightarrow{AE}

Pour réduire on met au même dénominateur

\overrightarrow{AM}=\frac{3}{3}\overrightarrow{AO}-\frac{1}{3}\overrightarrow{AO}+\frac{1}{3}\overrightarrow{AE}\\ \overrightarrow{AM}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AO}+\frac{1}{3}\overrightarrow{AE}

 

 

On utilise la relation de Chasles :

\overrightarrow{AG}=\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{CG}.

Comme O est le milieu de la diagonale [AC]\overrightarrow{AC}=2\overrightarrow{AO} 

\overrightarrow{AG}=2\overrightarrow{AO}+\overrightarrow{CG}

De plus \overrightarrow{CG}=\overrightarrow{AE}, donc

\overrightarrow{AG}=2\overrightarrow{AO}+\overrightarrow{AE}

 

 

On a montré à la question 1 :

\overrightarrow{AM}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AO}+\frac{1}{3}\overrightarrow{AE}

On a montré à la question 2 :

\overrightarrow{AG}=2\overrightarrow{AO}+\overrightarrow{AE}

Si on mutiplie l’égalité vectorielle   \overrightarrow{AM}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AO}+\frac{1}{3}\overrightarrow{AE} par  3, on obtient :

3\overrightarrow{AM}=2\overrightarrow{AO}+\overrightarrow{AE}

3\overrightarrow{AM} et \overrightarrow{AG} sont égaux au même troisième vecteur 2\overrightarrow{AO}+\overrightarrow{AE} donc:

3\overrightarrow{AM}=\overrightarrow{AG}

Donc les vecteurs \overrightarrow{AM} et \overrightarrow{AG} sont colinéaires.

Donc les points A,M et G sont alignés.

 

Réponse:

\overrightarrow{DC}=\overrightarrow{HG}.

Résoudre graphiquement f(x)=1

C’est une autre façon de demander de déterminer graphiquement les antécédents de 1.

Je place 1 sur l’axe des ordonnées, je trace alors la parallèle à l’axe des abscisses passant par 1 toute entière. Je repère les points d’intersection avec la courbe. Les abscisses de ces points sont les antécédents de 1.

Les antécédents sont -2 et 2.

Donc S=\{-2;2\}

Remarque : comme on demande de résoudre une équation, il faut écrire ainsi l’ensemble des solutions.