Mathématiques du secondaire qualifiant

Vecteurs de l'espace (2)

Exercice 1 tp

Soient TBCD un tétraèdre et O milieu du segment [BD].
On considère deux points I et J tels que

BI = 1 BC DJ = 1 DC
3 3

1) Montrer que les points I; J; T et D ne sont pas coplanaires.
2) Soit K un point tel que

CK = 2 CO
3

Montrer que K est le milieu du segment [IJ].

Correction

1) Supposons que I; J; T et D sont coplanaires
donc ils se trouvent sur le plan (IJD) car les point I; J et D ne sont pas alignés et donc T∈(IJD)
ainsi les plans (TCD); (TBD) et (BCD) sont confondus et cela contraste avec le fait que (TBDC) est un tétraèdre
alors les points I; J; T et D ne sont pas coplanaires.

2) On montre que K est le milieu du segment [IJ]
on a
CK = 2 CO
3

ou encore

CO+OK = 2 CO
3
⇒ OK = 1 OC
3

On a

{ OK = 1 OC
3
BI = 1 BC
3

On appliquz le théorème de Thalès sur le triangle CBO
on obtient

KI = 1 OB
3

On a aussi

et {OK = 1OC
3
DJ = 1DC
3

On applique sur le triangle COD le théorème de Thalès
on obtient

KJ = 1 OD
3

Puisque O est le milieu du segment [BD] alors OD=-OB et donc

KJ = -1 OB= -KI
3

ainsi KI=- KJ
et cela signifie que K est le milieu du segment [IJ].