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ExerciceSeconde, chapitre 5 — Géométrie cartésienne · Repères et lecture de coordonnées

Exercice 6

DémonstrationCalcul

ABCDEFABCDEF est un hexagone régulier de centre OO. On a tracé en gris le quadrillage formé par les directions (OA)(OA) et (OB)(OB).

Figure

1. Justifier que (O ;A,B)\left(O\,;A,B\right) est un repère du plan. Est-il orthonormé ?

2. Dans ce repère, donner les coordonnées des points OO, AA et BB. Aucun calcul n'est nécessaire.

3. En s'aidant du quadrillage, donner les coordonnées des points CC, DD, EE et FF.

4. Déterminer les coordonnées du milieu de [AB][AB], puis celles du milieu de [CF][CF]. Que remarque-t-on pour ce dernier ?

5. Déterminer les coordonnées du milieu de [BE][BE] et de [AD][AD]. Qu'en déduit-on sur les diagonales de l'hexagone ?

6. Le quadrilatère ABCOABCO est-il un parallélogramme ? Justifier à l'aide des milieux.

Corrigé

1. Les points OO, AA et BB ne sont pas alignés, donc (O ;A,B)\left(O\,;A,B\right) est un repère. Dans un hexagone régulier, l'angle AOB^\widehat{AOB} mesure 60∘60^{\circ} et non 90∘90^{\circ} : le repeˋre n’est pas orthonormeˊ ; il est quelconque.\boxed{\text{le repère n'est pas orthonormé ; il est quelconque.}} On notera cependant que OA=OBOA=OB, puisque tous les rayons de l'hexagone sont égaux : c'est l'angle, et lui seul, qui empêche le repère d'être orthonormé.

2. Par définition du repère : O(0 ;0)A(1 ;0)B(0 ;1)\boxed{O(0\,;0) \qquad A(1\,;0) \qquad B(0\,;1)}

3. On lit sur le quadrillage : C(−1 ;1)D(−1 ;0)E(0 ;−1)F(1 ;−1)\boxed{C(-1\,;1) \qquad D(-1\,;0) \qquad E(0\,;-1) \qquad F(1\,;-1)} Vérification par la symétrie : DD est diamétralement opposé à AA, et l'on trouve bien des coordonnées opposées ; de même pour EE et BB, ainsi que pour CC et FF.

4. Milieu de [AB][AB] : (1+02 ;0+12)=(0,5 ;0,5)\left(\dfrac{1+0}{2}\,;\dfrac{0+1}{2}\right)=\boxed{(0{,}5\,;0{,}5)}

Milieu de [CF][CF] : (−1+12 ;1+(−1)2)=(0 ;0)\left(\dfrac{-1+1}{2}\,;\dfrac{1+(-1)}{2}\right)=\boxed{(0\,;0)}

Ce dernier milieu est le point OO lui-même : [CF] est une grande diagonale de l’hexagone.\boxed{[CF] \text{ est une grande diagonale de l'hexagone.}}

5. Milieu de [BE][BE] : (0+02 ;1+(−1)2)=(0 ;0)=O\left(\dfrac{0+0}{2}\,;\dfrac{1+(-1)}{2}\right)=(0\,;0)=O

Milieu de [AD][AD] : (1+(−1)2 ;0+02)=(0 ;0)=O\left(\dfrac{1+(-1)}{2}\,;\dfrac{0+0}{2}\right)=(0\,;0)=O Les trois grandes diagonales [AD], [BE] et [CF] ont le meˆme milieu O.\boxed{\text{Les trois grandes diagonales } [AD],\ [BE] \text{ et } [CF] \text{ ont le même milieu } O.} Elles se coupent donc toutes en OO, qui est le centre de symétrie de l'hexagone.

6. Les diagonales du quadrilatère ABCOABCO sont [AC][AC] et [BO][BO] : milieu de [AC]:(1+(−1)2 ;0+12)=(0 ;0,5)\text{milieu de } [AC] : \left(\dfrac{1+(-1)}{2}\,;\dfrac{0+1}{2}\right)=(0\,;0{,}5)

milieu de [BO]:(0+02 ;1+02)=(0 ;0,5)\text{milieu de } [BO] : \left(\dfrac{0+0}{2}\,;\dfrac{1+0}{2}\right)=(0\,;0{,}5) Les deux milieux coïncident : ABCO est un paralleˊlogramme.\boxed{ABCO \text{ est un parallélogramme.}}

Dans l'édifice

Thèmes

repères, coordonnées, milieu, quadrilatères

Notions

couple

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