Exercices types : 33ème partie - Exercice 1

18 min
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Question 1
Soit (O;i→;j→)\left(O;\overrightarrow{i} ;\overrightarrow{j} \right) un repère orthonormé du plan. On considère les points A(−1;4)A\left(-1;4 \right) ; B(4;0)B\left(4;0\right) ; C(1;−1)C\left(1;-1\right) et D(−4;3)D\left(-4;3\right).

Calculer les coordonnées du milieu KK du segment [AC]\left[AC\right].

Correction
Soit (O;i→;j→)\left(O;\overrightarrow{i} ;\overrightarrow{j} \right) un repère du plan et deux points A(xA;yA)A\left(x_{A} ;y_{A} \right) et B(xB;yB)B\left(x_{B} ;y_{B} \right)
  • Les coordonnées du milieu I(xI;yI)I\left(x_{I} ;y_{I} \right) du segment [AB]\left[AB\right] sont : xI=xA+xB2x_{I} =\frac{x_{A} +x_{B} }{2} et yI=yA+yB2y_{I} =\frac{y_{A} +y_{B} }{2}
Il vient alors que :
D’une part :\red{\text{D'une part :}}
xK=xA+xC2x_{K} =\frac{x_{A} +x_{C} }{2} équivaut successivement à :
xK=−1+12x_{K} =\frac{-1 +1}{2}
xK=02x_{K} =\frac{0}{2}
xK=0x_{K} =0

D’autre part :\red{\text{D'autre part :}}
yK=yA+yC2y_{K} =\frac{y_{A} +y_{C} }{2}
yK=4−12y_{K} =\frac{4 -1}{2}
yK=32y_{K} =\frac{3}{2}

Les coordonnées du milieu KK du segment [AC]\left[AC\right] sont K(0;32)K\left(0 ;\frac{3}{2} \right)
Question 2

Calculer les coordonnées du milieu LL du segment [BD]\left[BD\right].

Correction
Soit (O;i→;j→)\left(O;\overrightarrow{i} ;\overrightarrow{j} \right) un repère du plan et deux points A(xA;yA)A\left(x_{A} ;y_{A} \right) et B(xB;yB)B\left(x_{B} ;y_{B} \right)
  • Les coordonnées du milieu I(xI;yI)I\left(x_{I} ;y_{I} \right) du segment [AB]\left[AB\right] sont : xI=xA+xB2x_{I} =\frac{x_{A} +x_{B} }{2} et yI=yA+yB2y_{I} =\frac{y_{A} +y_{B} }{2}
Il vient alors que :
D’une part :\red{\text{D'une part :}}
xL=xB+xD2x_{L} =\frac{x_{B} +x_{D} }{2} équivaut successivement à :
xL=4−42x_{L} =\frac{4-4}{2}
xL=02x_{L} =\frac{0}{2}
xL=0x_{L} =0

D’autre part :\red{\text{D'autre part :}}
yL=yB+yD2y_{L} =\frac{y_{B} +y_{D} }{2}
yL=0+32y_{L} =\frac{0+3}{2}
yL=32y_{L} =\frac{3}{2}

Les coordonnées du milieu LL du segment [BD]\left[BD\right] sont L(0;32)L\left(0;\frac{3}{2} \right)
Question 3

En déduire la nature du quadrilatère ABCDABCD. Justifier.

Correction
  • Si un quadrilatère a ses diagonales qui se coupent en leur milieu, alors c'est un parallélogramme .
Les segments [AC]\left[AC\right] et [BD]\left[BD\right] correspondent aux diagonales du quadrilatère ABCDABCD.
L(0;32)L\left(0;\frac{3}{2} \right) est confondu avec KK donc les diagonales [AC]\left[AC\right] et [BD]\left[BD\right] ont même milieu.
Il en résulte donc que le quadrilatère ABCDABCD est un parallélogramme.
Question 4

Déterminer les coordonnées du point EE tel que CC soit le milieu de [DE]\left[DE\right].

Correction
Comme CC est le milieu de [DE]\left[DE\right], nous allons appliquer la méthode pour calculer les coordonnées d'un milieu.
Soit (O;i→;j→)\left(O;\overrightarrow{i} ;\overrightarrow{j} \right) un repère du plan et deux points A(xA;yA)A\left(x_{A} ;y_{A} \right) et B(xB;yB)B\left(x_{B} ;y_{B} \right)
  • Les coordonnées du milieu I(xI;yI)I\left(x_{I} ;y_{I} \right) du segment [AB]\left[AB\right] sont : xI=xA+xB2x_{I} =\frac{x_{A} +x_{B} }{2} et yI=yA+yB2y_{I} =\frac{y_{A} +y_{B} }{2}
Il vient alors que :
D’une part :\red{\text{D'une part :}}
xC=xD+xE2x_{C} =\frac{x_{D} +x_{E} }{2} équivaut successivement à :
1=−4+xE21 =\frac{-4+x_{E}}{2} . Ici, nous allons tout mettre au même dénominateur.
1×22=−4+xE2\frac{1\times2}{2} =\frac{-4+x_{E}}{2}
22=−4+xE2\frac{2}{2} =\frac{-4+x_{E}}{2}
  • A2=B2⇔A=B\frac{A}{2} =\frac{B}{2} \Leftrightarrow A=B
2=−4+xE2=-4+x_{E}
−4+xE=2-4+x_{E}=2
xE=2+4x_{E}=2+4
xE=6x_{E}=6

D’autre part :\red{\text{D'autre part :}}
yC=yD+yE2y_{C} =\frac{y_{D} +y_{E} }{2} équivaut successivement à :
−1=3+yE2-1 =\frac{3+y_{E}}{2} . Ici, nous allons tout mettre au même dénominateur.
−1×22=3+yE2\frac{-1\times2}{2} =\frac{3+y_{E}}{2}
−22=3+yE2\frac{-2}{2} =\frac{3+y_{E}}{2}
  • A2=B2⇔A=B\frac{A}{2} =\frac{B}{2} \Leftrightarrow A=B
−2=3+yE-2=3+y_{E}
3+yE=−23+y_{E}=-2
yE=−2−3y_{E}=-2-3
yE=−5y_{E}=-5

Les coordonnées du point EE tel que CC soit le milieu de [DE]\left[DE\right] sont E(6;−5)E\left(6;-5 \right)

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