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espace

Posté : dim. 7 févr. 2010 21:20
par Cédric
Pourriez-vous m'aider à trouver une solution en géométrie :
dans l'espace rapporté à un repère orthonormé d'origine O, on construit le tétraèdre OABC avec A(2,0,0)
B(0,2,0) et C(0,0,2). Pour tout point M du segment [AB], on construit le projeté orthogonal H du point O sur la droite (MC).
Déterminer le lieu du point H.
Ma conjecture est la suivante : H est situé sur le cercle de centre I le milieu de [CG] où G est l'isobarycentre de ABC.
Je suis également, par manipulation de produits scalaires, arrivé à établir l'égalité CH = 4/CM mais je n'arrive pas à prouver cette conjecture.
Merci de m'aider.
Cédric

Re: espace

Posté : lun. 8 févr. 2010 16:51
par SoS-Math(2)
Bonjour Cédric,
ce problème est une des épreuves pratiques données en TS en 2008
Comment avez-vous trouvé votre conjecture?
Une piste pour la démontrer, avez-vous remarqué que le triangle COH est rectangle en H donc H est sur une sphère dont vous pouvez trouver facilement le centre et l'équation
Vous savez aussi que H appartient au plan ABC

De quoi démarrer.
A bientôt

Re: espace

Posté : mer. 10 févr. 2010 19:56
par Cédric
Bonsoir,
Avec votre aide, j'ai trouvé que H appartient donc à la sphère de centre K le milieu de [OC] et de rayon 1 dont une équation est x^2 + y^2 + (z-1)^2 = .
Par ailleurs une équation de (ABC) est x + y + z = 2.
Mais comment continuer ....
Merci de m'aider à nouveau.
Cédric
PS : vous avez raison : il s'agit d'un sujet d'"épreuve pratique de mathématiques" (sujet 062 d'après l'indication de la fiche élève distribuée par le professeur).

Re: espace

Posté : mer. 10 févr. 2010 21:37
par SoS-Math(2)
Bonsoir Cédric
L'intersection d'un plan et d'une sphère est un cercle dont le centre est le projeté orthogonal du centre de la sphère sur le plan.
Voilà de quoi réfléchir.
A bientôt

Re: espace

Posté : sam. 13 févr. 2010 17:15
par Cédric
Bonjour,
K(0,0,1). Le projeté orthogonal K' de K sur (ABC) est tel que vect(KK') est colinéaire à (1,1,1) qui est un vecteur orthogonal à (ABC). Donc il existe un réel k tel que x'=k ; y'=k et z'-1=k où (x',y',z') sont les coordonnées de K'.
De plus K' apprtient à (ABC) donc x'+y'+z' = 2 d'où 3K=1 et k = 1/3.
Il en résulte que K'(1/3,1/3,4/3) et j'ai vérifié que K' coïncide bien avec le point I.
Merci.
Cédric

Re: espace

Posté : sam. 13 févr. 2010 18:48
par SoS-Math(2)
Bravo Cédric !
A bientôt sur SoS-Math