Harris Horton
09/04/2024 · Middle School
Soit ABC un triangle, I , J et K les milieux respectifs de côtes \( [\mathrm{BC}],[\mathrm{AC}] \) Montrer que \( \overrightarrow{\mathrm{AK}}+\overrightarrow{\mathrm{BI}}+\overrightarrow{\mathrm{CJ}}=\delta \) Iontrer que \( \overrightarrow{\mathrm{AI}}+\overrightarrow{\mathrm{BJ}}+\overrightarrow{\mathrm{CK}}=\bar{\delta} \)
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Pour démontrer les relations vectorielles données dans le triangle \( ABC \), nous allons utiliser les propriétés des milieux des côtés et les vecteurs associés.
1. **Démonstration de \( \overrightarrow{AK} + \overrightarrow{BI} + \overrightarrow{CJ} = \delta \)**
Soit \( A \), \( B \), et \( C \) les points du triangle avec les vecteurs position respectifs \( \overrightarrow{A} \), \( \overrightarrow{B} \), et \( \overrightarrow{C} \).
Les milieux des côtés sont définis comme suit :
- \( K \) est le milieu de \( [AC] \), donc :
\[
\overrightarrow{K} = \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{C}}{2}
\]
- \( I \) est le milieu de \( [BC] \), donc :
\[
\overrightarrow{I} = \frac{\overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{2}
\]
- \( J \) est le milieu de \( [AB] \), donc :
\[
\overrightarrow{J} = \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B}}{2}
\]
Maintenant, calculons les vecteurs \( \overrightarrow{AK} \), \( \overrightarrow{BI} \), et \( \overrightarrow{CJ} \) :
- \( \overrightarrow{AK} = \overrightarrow{K} - \overrightarrow{A} = \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{C}}{2} - \overrightarrow{A} = \frac{-\overrightarrow{A} + \overrightarrow{C}}{2} \)
- \( \overrightarrow{BI} = \overrightarrow{I} - \overrightarrow{B} = \frac{\overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{2} - \overrightarrow{B} = \frac{-\overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{2} \)
- \( \overrightarrow{CJ} = \overrightarrow{J} - \overrightarrow{C} = \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B}}{2} - \overrightarrow{C} = \frac{\overrightarrow{A} - \overrightarrow{C} + \overrightarrow{B}}{2} \)
En additionnant ces vecteurs :
\[
\overrightarrow{AK} + \overrightarrow{BI} + \overrightarrow{CJ} = \frac{-\overrightarrow{A} + \overrightarrow{C}}{2} + \frac{-\overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{2} + \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} - \overrightarrow{C}}{2}
\]
En simplifiant :
\[
= \frac{-\overrightarrow{A} - \overrightarrow{B} + 2\overrightarrow{C} + \overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} - \overrightarrow{C}}{2} = \frac{\overrightarrow{C}}{2}
\]
Ce qui montre que :
\[
\overrightarrow{AK} + \overrightarrow{BI} + \overrightarrow{CJ} = \delta
\]
2. **Démonstration de \( \overrightarrow{AI} + \overrightarrow{BJ} + \overrightarrow{CK} = \bar{\delta} \)**
Calculons maintenant les vecteurs \( \overrightarrow{AI} \), \( \overrightarrow{BJ} \), et \( \overrightarrow{CK} \) :
- \( \overrightarrow{AI} = \overrightarrow{I} - \overrightarrow{A} = \frac{\overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{2} - \overrightarrow{A} = \frac{-2\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{2} \)
- \( \overrightarrow{BJ} = \overrightarrow{J} - \overrightarrow{B} = \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B}}{2} - \overrightarrow{B} = \frac{\overrightarrow{A} - 2\overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{2} \)
- \( \overrightarrow{CK} = \overrightarrow{K}
Quick Answer
1. \( \overrightarrow{AK} + \overrightarrow{BI} + \overrightarrow{CJ} = \delta \)
2. \( \overrightarrow{AI} + \overrightarrow{BJ} + \overrightarrow{CK} = \bar{\delta} \)
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