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ExerciceMaths expertes, chapitre 8 — Configurations géométriques · Pour aller plus loin

Exercice 25 Point de concours des médianes

Démonstration

Soient aa, bb, cc trois nombres complexes, AA, BB, CC leurs images dans le plan. On suppose que AA, BB, CC ne sont pas alignés. Montrer que les médianes du triangle ABCABC passent par le point GG d'affixe g=a+b+c3g=\dfrac{a+b+c}{3} (qui est le centre de gravité du triangle ABCABC).

Source : poly « Mathématiques : du lycée aux CPGE scientifiques » (LLG / H4), n° 352

Corrigé

Soit A′A' le milieu de [BC][BC], d'affixe a′=b+c2a'=\frac{b+c}{2} ; la médiane issue de AA est la droite (AA′)(AA'), et A′≠AA'\neq A puisque AA, BB, CC ne sont pas alignés. On calcule : g−a=a+b+c3−a=b+c−2a3=23(b+c2−a)=23(a′−a)g-a=\frac{a+b+c}{3}-a=\frac{b+c-2a}{3}=\frac{2}{3}\left(\frac{b+c}{2}-a\right)=\frac{2}{3}(a'-a) Ainsi g−aa′−a=23∈ℝ\frac{g-a}{a'-a}=\frac{2}{3}\in\mathbb{R} : GG appartient à (AA′)(AA'), et même AG→=23AA′→\overrightarrow{AG}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AA'}. L'expression de gg étant symétrique en aa, bb, cc, le même calcul montre que GG appartient aux deux autres médianes. les trois meˊdianes passent par G, situeˊ aux deux tiers de chacune aˋ partir du sommet\boxed{\text{les trois médianes passent par } G, \text{ situé aux deux tiers de chacune à partir du sommet}}

Dans l'édifice

Thèmes

affixe d'un vecteur, alignement et orthogonalité, nature de figures, angles orientés, droites remarquables du triangle

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