Entraînement

Repère du plan et décomposition de vecteurs (2)

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Énoncé

On considère un parallélogramme ABCDABCD.

On appelle EE, FF et GG les points respectivement définis par :
DE=2DB\overrightarrow{DE}=2\overrightarrow{DB}, CF=5CA\overrightarrow{CF}=5\overrightarrow{CA} et BG=3AB\overrightarrow{BG}=3\overrightarrow{AB}.

En utilisant un repère judicieusement choisi, montrer que les points EE, FF et GG sont alignés.

Révéler le corrigé

picture-in-textDE=2DB\overrightarrow{DE}=2\overrightarrow{DB}, CF=5CA\overrightarrow{CF}=5\overrightarrow{CA} et BG=3AB\overrightarrow{BG}=3\overrightarrow{AB}.

On se place dans le repère (A;AB;AD)(A;\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD}).

AE=AD+DE=AD+2DB=AD+2(DA+AB)=AD+2AB\overrightarrow{AE}=\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{DE}=\overrightarrow{AD}+2\overrightarrow{DB}=\overrightarrow{AD}+2(\overrightarrow{DA}+\overrightarrow{AB})=-\overrightarrow{AD}+2\overrightarrow{AB}.

Donc E(2;1)E(2;-1).

AF=AB+BC+CF=AB+AD+5CA=AB+AD+5CB+BA=AB+AD5AD5AB\overrightarrow{AF}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BC}+\overrightarrow{CF}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}+5\overrightarrow{CA}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}+5\overrightarrow{CB}+\overrightarrow{BA}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}-5\overrightarrow{AD}-5\overrightarrow{AB}.

AF=4AB4AD\overrightarrow{AF}=-4\overrightarrow{AB}-4\overrightarrow{AD}.

Donc F(4;4)F(-4;-4).

AG=AB+BG=AB+3AB=4AB\overrightarrow{AG}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BG}=\overrightarrow{AB}+3\overrightarrow{AB}=4\overrightarrow{AB}.

Donc G(4;0)G(4;0).

Ainsi EF(6;3)\overrightarrow{EF}(-6;-3) et EG(2;1)\overrightarrow{EG}(2;1).

Par conséquent 6×1(3)×2=6+6=0-6\times1-(-3)\times2=-6+6=0.

Ces deux vecteurs sont colinéaires et les points EE, FF et GG sont donc alignés.