Géométrie repérée en MathsOntologie

mercredi 19 décembre 2012
par  Alain BUSSER

Exercice du brevet des collèges 2006, donc au programme de Seconde maintenant :

Question 1

Dans MathsOntologie, un point est formé de deux nombres (ses coordonnées) séparés par un arrobase :

| A B C |
A := -1@3.
B := 3@6.
C := 3@1.

Les vecteurs également sont représentés par leurs coordonnées, ce qui permet d’additionner des points par exemple ; ceci sera d’ailleurs utile plus bas...

Question 3

La distance AM n’étant pas décimale, il vaut mieux travailler avec son carré pour garder une précision suffisante :

Question 4

On peut commencer par vérifier l’affirmation de l’énoncé :

La réciproque du théorème de Pythagore permet alors de vérifier que le triangle est rectangle en M :

On pouvait également utiliser les vecteurs

en vérifiant la nullité de leur produit scalaire :

Question 5

Il y a au moins 3 façons d’obtenir D :

Première manière :

Appliquer à M la translation dont le vecteur va de B à M :

Deuxième manière :

Additionner (selon la notation dite de Grassmann) M avec le vecteur (que Grassmann notait soustractivement M-B) :

Troisième manière :

Constater que par définition, M est le milieu [1] de [BD], et traduire ça en disant que D est le symétrique de B par rapport à M :

Bref, on dirait que D(-1 ;-2)...

Pour la fin de la question, on a un quadrilatère dont les diagonales ont même milieu et sont perpendiculaires ce qui suffit à conclure ; on peut aussi vérifier l’égalité des longueurs de ses côtés :

Question 6

L’aire du quadrilatère est le double de celle du triangle, qui elle vaut 5 :

Question 7

Si les deux vecteurs ont mêmes coordonnées, ils sont égaux et donc ABFC est un parallélogramme ; on voit bien que ce n’est pas un rectangle mais est-ce un losange ?

Ah tiens non, BF n’étant pas égale à AB...

trapèzes

pour vérifier qu’un quadrilatère comme ABFC est un trapèze, on peut faire

Transcript affiche: ((A vecteur: C) estColinéaireAvec: (B vecteur: F))

Question 8

On a déjà vu à la question 5 comment obtenir E :

opérations sur les vecteurs

Pour additionner deux vecteurs u et v, il suffit d’écrire u+v et pour calculer le triple du vecteur u, d’écrire 3*u. Par exemple, la vérification expérimentale de la relation de Chasles peut se faire avec ce genre d’activité :


[1par exemple, les diagonales de MBMD sont [BD] et [MM] ; si elles ont même milieu c’est forcément M.


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