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ExerciceMaths expertes, chapitre 8 — Configurations géométriques · Angles, alignement et nature de figures

Exercice 12

Démonstration

On considère les points A(1+i)A(1+i), B(3+2i)B(3+2i), C(7+4i)C(7+4i), D(2−i)D(2-i), E(6+i)E(6+i) et G(3i)G(3i).

1. Les points AA, BB et CC sont-ils alignés ?

2. Les droites (AB)(AB) et (DE)(DE) sont-elles parallèles ? Sont-elles confondues ?

3. Montrer que les droites (AB)(AB) et (DG)(DG) sont perpendiculaires.

Corrigé

On utilise la Proposition 8 du cours, en calculant à chaque fois un quotient.

1. zC−zAzB−zA=6+3i2+i=3∈ℝ\dfrac{z_{C}-z_{A}}{z_{B}-z_{A}}=\dfrac{6+3i}{2+i}=3\in\mathbb{R}. A,B,C sont aligneˊs\boxed{A, B, C \text{ sont alignés}} On a même AC→=3AB→\overrightarrow{AC}=3\overrightarrow{AB}.

2. zE−zDzB−zA=4+2i2+i=2∈ℝ\dfrac{z_{E}-z_{D}}{z_{B}-z_{A}}=\dfrac{4+2i}{2+i}=2\in\mathbb{R} : (AB)∥(DE)\boxed{(AB)\parallel(DE)}. Pour savoir si elles sont confondues, on teste si DD appartient à (AB)(AB) : zD−zAzB−zA=1−2i2+i=(1−2i)(2−i)5=2−i−4i−25=−i∉ℝ\frac{z_{D}-z_{A}}{z_{B}-z_{A}}=\frac{1-2i}{2+i}=\frac{(1-2i)(2-i)}{5}=\frac{2-i-4i-2}{5}=-i\notin\mathbb{R} D∉(AB)D\notin(AB) : les droites sont strictement parallèles.

3. zG−zDzB−zA=−2+4i2+i=(−2+4i)(2−i)5=−4+2i+8i+45=2i∈iℝ\dfrac{z_{G}-z_{D}}{z_{B}-z_{A}}=\dfrac{-2+4i}{2+i}=\dfrac{(-2+4i)(2-i)}{5}=\dfrac{-4+2i+8i+4}{5}=2i\in i\mathbb{R}. (AB)⊥(DG)\boxed{(AB)\perp(DG)}

Le calcul de la question 2 montre aussi que (AD)⊥(AB)(AD)\perp(AB) et AD=ABAD=AB, puisque le quotient vaut −i-i.

Dans l'édifice

Thèmes

alignement et orthogonalité

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