- Première approche (4 exercices)
- Représentation avec Thalès (2 exercices)
- Barycentre de deux points (6 exercices)
- Suites et barycentres - Annales (1 exercice)
- Réduction et barycentre de deux points (2 exercices)
- Règle d'homogénéité (3 exercices)
- Barycentre de trois points (9 exercices)
- Réduction d'expressions (3 exercices)
- Règle d'associativité (8 exercices)
- Barycentre et caractérisation de droites (6 exercices)
- Barycentre de plusieurs points (6 exercices)
- Barycentre et coordonnées (2 exercices)
- Barycentre et nombres complexes (2 exercices)
- Espace et isobarycentre (3 exercices)
- Espace et barycentre (4 exercices)
- Espace, barycentre et droite (5 exercices)
- Espace, barycentre et recherche de la pondération (6 exercices)
- Espace, barycentre et lieu géométrique (3 exercices)
- Ancienne annales et suites (avant 2012) (1 exercice)
- Ancienne annales et espaces (avant 2012) (15 exercices)
E.2447
La
figure
ci-dessous
est
composée
d’un
segment
[
AC
]
partagé
en
cinq
parties
égales
et
d’un
segment
[
AB
]
:
1
Placer
le
point
G
barycentre
du
système
pondéré
:
(
A
;
2)
;
(
B
;
3)
2
Placer
le
point
H
barycentre
du
système
suivant
:
(
A
;
−
2)
;
(
B
;
5)
Indication
:
Utiliser
le
théorème
de
Thalès
3.
Barycentre
de
deux
points
E.2459
1
Dans
chaque
cas,
donner
l’expression
du
vecteur
−→
AG
en
fonction
du
vecteur
−−→
AB
des
ensembles
pondérés
ci-dessous
:
a
(
A
;
2)
;
(
B
;
1)
b
(
A
;
−
3)
;
(
B
;
4)
c
A
;
3
4
;
B
;
−
1
2
2
Dans
chaque
cas,
donner
l’expression
du
vecteur
−−→
BG
en
fonction
du
vecteur
−−→
BA
des
ensembles
pondérés
ci-dessous
:
a
(
A
;
1)
;
(
B
;
2)
b
(
A
;
5)
;
(
B
;
−
1)
c
A
;
2
;
B
;
3
2
E.2462
Soit
A
et
B
deux
points
du
plan.
On
note
K
le
symétrique
de
A
par
rapport
à
B
.
Parmi
les
systèmes
pondérés
ci-dessous,
indiquer
le
système
admettant
K
pour
barycentre
:
a
(
A
;
1)
;
(
B
;
−
1)
b
(
A
;
−
1)
;
(
B
;
1)
c
(
A
;
−
2)
;
(
B
;
1)
d
(
A
;
1)
;
(
B
;
−
2)
E.2476
D’après
le
cours,
si
G
est
le
barycen-tre
du
système
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
,
on
a
la
relation
vectorielle
suivante
:
−→
AG
=
˛
¸
+
˛
·
−−→
AB
Aidez-vous
de
cette
formule
pour
répondre
aux
questions
suiv-antes
:
1
Soit
Z
le
barycentre
du
système
pondéré
suivant
:
(
M
;
m
)
;
(
F
;
‹
)
Donner
l’expression
du
vecteur
−−→
MZ
en
fonction
de
−−→
MF
.
2
Soit
H
le
barycentre
du
système
pondéré
suivant
:
(
N
;
b
)
;
(
Q
;
s
)
Exprimer
−−→
HQ
en
fonction
de
−−→
NQ
.
E.2675
Soit
A
,
B
et
C
trois
points
alignés,
véri-fiant
la
relation
vectorielle
suivante
:
−→
AC
=
2
3
·
−−→
AB
1
a
Montrer
que
ces
trois
points
vérifient
la
relation
suiv-ante
:
−→
CA
+
2
·
−−→
CB
=
−→
0
b
Déterminer
les
coefficients
du
système
ci-dessous
afin
que
C
soit
le
barycentre
de
ce
système
:
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
2
Montrer
que
A
est
barycentre
du
système
pondéré
(
B
;
2)
;
(
C
;
−
3)
3
Déterminer
les
coefficients
de
pondérations
des
points
A
et
C
afin
que
ce
système
admette
B
pour
barycentre.
E.2671
La
figure
ci-contre
représente
deux
tri-angles
ABC
et
A
B
C
admettant
le
même
point
G
pour
iso-barycentre.
Établir
la
relation
suivante
:
−−→
AA
+
−−→
BB
+
−−→
CC
=
−→
0
E.4243
Soit
A
et
B
deux
points
dis-tincts
du
plan.
Déterminer
l’ensemble
des
points
M
vérifiant
l’égalité:
−−→
MA
·
−−→
MB
=
0
4.
Suites
et
barycentres
-
Annales
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/2447
sacados/2447
ABC
chapExoCorrec/2459
sacados/2459
chapExoCorrec/2462
sacados/2462
chapExoCorrec/2476
sacados/2476
sacados/2675
chapExoCorrec/2671
sacados/2671
GABCABC
sacados/4243
Extrait Liban
Juin 2005
E.3231
Partie
A
Étant
donnés
deux
points
distincts
A
0
et
B
0
d’une
droite,
on
définit
les
points
:
A
1
milieu
du
segment
[
A
0
B
0
]
;
B
1
barycentre
de
(
A
0
;
1)
;
(
B
0
;
2)
.
Puis,
pour
tout
entier
naturel
n
,
A
n
+1
milieu
du
segment
[
A
n
B
n
]
et
B
n
+1
barycentre
de
(
A
n
;
1)
;
(
B
n
;
2)
.
1
Placer
les
points
A
1
,
B
1
,
A
2
et
B
2
pour
A
0
B
0
=12
cm
.
Quelle
conjecture
peut-on
faire
sur
les
points
A
n
et
B
n
quand
n
devient
très
grand?
2
On
munit
la
droite
(
A
0
B
0
)
du
repère
A
0
;
−→
i
avec
−→
i
=
1
12
·
−−−→
A
0
B
0
.
Soit
u
n
et
v
n
les
abscisses
respectives
des
points
A
n
et
B
n
.
Justifier
que
pour
tout
entier
naturel
n
strictement
positif,
on
a:
u
n
+1
=
u
n
+
v
n
2
;
v
n
+1
=
u
n
+
2
v
n
3
Partie
B
On
considère
les
suites
(
u
n
)
et
(
v
n
)
définies
par
:
u
0
=
0
v
0
=
12
;
u
n
+1
=
u
n
+
v
n
2
v
n
+1
=
u
n
+
2
v
n
3
pour
tout
n
∈
N
1
Démontrer
que
la
suite
(
w
n
)
définie
par
w
n
=
v
n
−
u
n
est
une
suite
géométrique
convergente
et
que
tous
ses
termes
sont
positifs
;
2
Montrer
que
la
suite
(
u
n
)
est
croissante
puis,
que
la
suite
(
v
n
)
est
décroissante.
3
Déduire
des
deux
questions
précédentes
que
les
suites
(
u
n
)
et
(
v
n
)
sont
convergentes
et
ont
même
limite.
4
On
considère
la
suite
(
t
n
)
définie
par
:
t
n
=2
u
n
+3
v
n
.
Montrer
qu’elle
est
constante.
Partie
C
À
partir
des
résultats
obtenus
dans
les
parties
A
et
B
,
pré-ciser
la
position
limite
des
points
A
n
et
B
n
quand
n
tend
vers
plus
l’infini.
5.
Réduction
et
barycentre
de
deux
points
E.2893
1
On
définit
le
vecteur
−→
u
défini
par
la
relation:
−→
u
=
−→
AL
+
2
·
−→
AF
a
Tracer
un
représentant
du
vecteur
−→
u
.
b
Déterminer
le
barycentre
du
système
:
(
L
;
1)
;
(
F
;
2)
.
c
Réduire
l’écriture
du
vecteur
−→
u
sous
la
forme
:
−→
u
=
k
·
−→
AZ
où
k
∈
R
et
Z
est
un
des
15
points
du
segment.
2
Pour
chacune
des
questions
suivantes,
donner
une
sim-plification
de
l’expression
en
introduisant
un
système
pondéré
bien
choisi
et
son
barycentre
;
puis,
tracer
un
représentant
de
cette
expression
:
a
−−→
AB
+
−→
AF
b
−−→
AJ
+
2
·
−→
AL
E.2861
On
considère
le
segment
[
AJ
]
représenté
ci-dessous
subdivisé
en
9
parts
égales
et
M
un
point
du
plan
:
1
Algébriquement,
justifier
l’égalité
suivante
:
−−→
MC
+
4
·
−−→
MH
=
5
−−→
MG
2
Compléter
les
égalités
suivantes
:
a
−
2
·
−−→
MB
+
3
·
−−→
MD
=
¸
·
−−−→
M
:
:
:
b
−
2
·
−−→
MC
−
5
·
−−→
MJ
=
˛
·
−−−→
M
:
:
:
6.
Règle
d’homogénéité
E.2461
Justifier
que
les
deux
systèmes
pondérés
ci-dessous
admettent
le
même
point
pour
barycentre
:
A
;
1
;
B
;
2
;
A
;
3
;
B
;
6
E.2463
Soit
A
et
B
deux
points
du
plan.
1
Donner
un
système
pondéré
à
partir
des
points
A
et
B
dont
le
barycentre
vérifie
la
relation
suivante
:
−→
AG
=
2
3
·
−−→
AB
2
Donner
un
système
pondéré
à
partir
des
points
A
et
B
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/3231
sacados/3231
chapExoCorrec/2893
sacados/2893
BCDEFGHIJKLMNOPA
sacados/2861
ABCDEFGHIJM
chapExoCorrec/2461
sacados/2461
chapExoCorrec/2463
sacados/2463
dont
le
barycentre
vérifie
la
relation
suivante
:
−−→
BG
=
1
4
·
−−→
AB
E.2460
On
représente
ci-dessous
une
droite
graduée
sur
laquelle
sont
placés
cinq
points.
Pour
chacune
des
questions
ci-dessous,
chercher
les
valeurs
de
¸
et
˛
de
sorte
que
l’ensemble
pondéré
est
le
barycentre
voulu
:
1
Le
système
pondéré
L
;
¸
;
M
;
˛
a
pour
barycen-tre
le
point
N
.
2
Le
système
pondéré
L
;
¸
;
J
;
˛
a
pour
barycen-tre
le
point
K
.
3
Le
système
pondéré
N
;
¸
;
M
;
˛
a
pour
barycen-tre
le
point
L
.
7.
Barycentre
de
trois
points
E.2897
Dans
chaque
cas,
déterminer
la
valeur
des
coefficients
¸
,
˛
,
‚
afin
que
le
point
G
soit
barycentre
du
système
:
G
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
;
(
C
;
‚
)
Les
points
A
,
B
,
C
vérifient
les
relations
:
1
3
·
−→
GA
−
2
·
−−→
AB
+
−−→
GC
=
−→
0
2
M
représente
un
point
quelconque
du
plan
:
5
·
−−→
MG
=
2
·
−−→
MA
−
−−→
BC
+
3
·
−−→
MC
E.2899
On
considère
dans
le
plan
trois
points
A
,
B
,
C
non-alignés.
Démontrer
qu’il
n’existe
pas
de
point
M
vérifiant
la
relation:
3
·
−−→
MA
−
4
·
−−→
MB
+
−−→
MC
=
−−→
AB
E.4027
On
considère
le
triangle
ABC
ci-dessous.
Chacun
de
ses
côtés
a
été
partagé
en
12
parts
égales:
On
souhaite
déterminer
l’emplacement
du
point
G
vérifiant
la
relation
vectorielle:
4
·
−→
GA
+
6
·
−−→
GB
+
−−→
GC
=
−→
0
1
Considérons
le
point
M
vérifiant
la
relation
vectorielle:
2
·
−−→
MA
+
3
·
−−→
MB
=
−→
0
a
À
l’aide
de
la
relation
de
Chasles,
montrer
que
le
point
M
vérifie
la
relation:
−−→
BM
=
2
5
·
−−→
BA
b
Placer
le
point
M
sur
la
figure.
c
En
utilisant
la
relation
de
Chasles
et
la
définition
du
point
G
,
établir
la
relation
vectorielle
suivante
:
10
·
−−→
GM
+
−−→
GC
=
−→
0
d
En
déduire
que
le
point
G
appartient
à
la
droite
(
MC
)
.
2
Considérons
le
point
N
barycentre
du
système
partiel:
(
B
;
6)
;
(
C
;
1)
Placer
le
point
N
sur
la
figure.
3
En
déduire
la
position
du
point
G
.
E.4044
Dans
le
plan
orienté,
ABCD
est
un
carré
direct
(
−−→
AB
;
−−→
AD
)=
ı
2
.
On
note
I
son
centre
et
J
le
milieu
de
[
AI
]
.
Déterminer
la
valeur
du
nombre
réel
m
afin
que
le
point
C
soit
le
barycentre
du
système
pondéré
suivant
:
(
A
;
m
)
;
(
B
;
1)
;
(
D
;
1)
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/2460
sacados/2460
KJLMN
chapExoCorrec/2897
sacados/2897
chapExoCorrec/2899
sacados/2899
chapExoCorrec/4027
sacados/4027
ABC
chapExoCorrec/4044
sacados/4044
E.4045
À
tout
point
M
du
plan,
on
associe
le
point
M
tel
que
:
−−−→
MM
=
−−→
MA
+
−−→
MB
+
2
·
−−→
MC
Montrer
que
cette
transformation
du
plan
est
l’homothétie
de
rapport
−
3
et
de
centre
G
,
où
G
désigne
le
barycentre
du
système
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
1)
;
(
C
;
2)
E.4047
Parmi
les
trois
propositions
suivantes,
une
seule
est
exacte.
Il
s’agit
de
déterminer
la
bonne
réponse
et
de
justifier
le
choix
ainsi
effectué.
On
considère
un
triangle
ABC
et
on
note
I
le
point
tel
que
:
2
·
−→
IB
+
−→
IC
=
−→
0
Les
points
G
,
I
et
A
sont
alignés
lorsque
G
est
le
barycentre
du
système
:
a
(
A
;
1)
;
(
C
;
2)
b
(
A
;
1)
;
(
B
;
2)
;
(
C
;
2)
c
(
A
;
1)
;
(
B
;
2)
;
(
C
;
1)
E.4049
Soit
A
,
B
et
C
trois
points
non-alignés.
1
a
Soit
M
le
point
défini
par
la
relation
vectorielle:
−−→
AM
=
¸
·
−−→
AB
où
¸
∈
R
Déterminer
les
valeurs
de
¸
pour
lesquelles:
le
point
M
appartient
au
segment
[
AB
]
;
le
point
M
appartient
à
l’ensemble
(
AB
)
\
[
AB
]
b
Déterminer
les
conditions
sur
les
deux
nombres
réels
a
et
b
afin
que
le
barycentre
G
du
système
pondéré
:
(
A
;
a
)
;
(
B
;
b
)
appartienne
au
segment
[
AB
]
.
2
On
considère
le
barycentre
H
du
système
pondéré
:
H
(
A
;
a
)
;
(
B
;
b
)
;
(
C
;
c
)
Déterminer
les
conditions
sur
a
,
b
et
c
afin
que
le
point
H
appartienne
à
l’intérieur
du
triangle
ABC
.
E.4070
Pour
l’affirmation
suivante,
une
seule
des
propositions
proposées
est
exacte.
Donner
la
réponse
exacte:
Soit
ABCD
un
carré
direct
−−→
AB
;
−−→
AD
=
ı
2
.
On
note
I
le
centre
du
carré.
L’ensemble
des
points
M
du
plan
tels
que
:
−−→
MA
+
−−→
MC
=
AB
est
:
1
la
médiatrice
de
[
AC
]
.
2
le
cercle
circonscrit
au
carré
ABCD
.
3
la
médiatrice
de
[
AI
]
.
4
le
cercle
inscrit
dans
le
carré
ABCD
.
E.2966
Dans
le
plan,
on
considère
le
triangle
ABC
représenté
ci-dessous
où
ses
côtés
sont
partagés
en
trois
parties
égales.
1
a
Justifier
que
les
deux
systèmes
pondérés
suivants
ad-mettent
le
même
barycentre
:
(
A
;
2)
;
(
B
;
1)
;
(
B
;
1)
;
(
C
;
2)
(
I
;
1)
;
(
J
;
1)
b
Justifier
que
le
milieu
du
segment
[
IJ
]
est
le
centre
de
gravité
du
triangle.
2
Placer
les
points
suivants
en
servant
uniquement
d’une
règle
non-graduée
;
les
traits
de
construction
doivent
être
présent
sur
la
figure,
mais
aucune
justification
n’est
de-mandée
:
a
Le
point
G
centre
de
gravité
du
triangle
ABC
b
Le
point
H
milieu
du
segment
[
AC
]
.
8.
Réduction
d’expressions
E.2880
Soit
A
,
B
,
C
trois
points
du
plan
non-alignés.
On
considère
les
trois
systèmes
pondérés
et
leurs
barycentres
associés
suivants
:
G
(
A
;
2)
;
(
B
;
1)
;
H
(
C
;
−
1)
;
(
B
;
2)
I
(
A
;
2)
;
(
B
;
3)
;
(
C
;
−
1)
1
Justifier
que
ces
trois
systèmes
admettent
effectivement
un
barycentre.
2
a
Justifier
l’égalité
vectorielle
suivante
:
2
·
−→
IA
+
−→
IB
=
3
·
−→
IG
b
Démontrer
que
les
trois
points
G
,
H
,
I
sont
alignés.
3
Ci-dessous
est
donnée
la
représentation
de
trois
points
du
plan
non
alignés
et
où
le
segment
[
AB
]
a
été
divisé
en
15
parts
égales.
Déterminer
la
position
du
point
I
sur
cette
figure
;
aucune
justification
n’est
demandée.
https://chingmath.fr
sacados/4045
sacados/4047
chapExoCorrec/4049
sacados/4049
chapExoCorrec/4070
sacados/4070
chapExoCorrec/2966
sacados/2966
ABCIJ
chapExoCorrec/2880
sacados/2880
ABC
E.2891
Dans
le
plan,
on
considère
les
trois
points
A
,
B
,
C
représentés
ci-dessous
:
Les
marques
représentées
sur
les
segments
ou
sur
les
droites
représentent
un
partage
régulier
de
chacune
d’eux.
M
représente
un
point
du
plan
quelconque
:
1
a
Placer,
sans
justification,
le
point
G
barycentre
du
système
pondéré
(
A
;
2)
;
(
B
;
1)
;
(
C
;
1)
b
Réduire
l’expression
vectorielle
ci-dessous
où
M
est
un
point
quelconque
du
plan
:
2
·
−−→
MA
+
−−→
MB
+
−−→
MC
2
Déterminer,
graphiquement,
l’ensemble
des
points
M
du
plan
tels
que
les
vecteurs
−→
u
et
−→
v
,
définis
ci-dessous,
sont
colinéaires:
−→
u
=
2
·
−−→
MA
+
−−→
MB
+
−−→
MC
−→
v
=
2
·
−−→
MA
−
−−→
MB
+
2
·
−−→
MC
E.2898
Dans
le
plan,
on
considère
trois
points
A
,
B
,
C
non-alignés.
On
note
:
I
le
barycentre
du
système
(
B
;
1)
;
(
C
;
−
2)
;
J
le
barycentre
du
système
(
A
;
−
1)
;
(
B
;
3)
;
G
barycentre
de
(
A
;
1)
;
(
B
;
−
1)
;
(
C
;
−
4)
.
1
Placer
les
points
I
et
J
dans
le
dessin
ci-dessous.
2
a
Justifier
l’égalité
suivante
:
−→
IA
−
−→
IB
−
4
·
−→
IC
=
−
4
·
−→
IG
.
b
En
déduire
l’égalité:
2
·
−→
IJ
=4
·
−→
IG
.
c
Placer
le
point
G
sur
la
figure.
3
En
laissant
vos
traits
de
construction,
tracer
un
représen-tant
du
vecteur
:
−→
GA
−
−−→
GB
−
4
−−→
GC
9.
Règle
d’associativité
E.2477
On
considère
le
parallélogramme
ABCD
ci-dessous
:
Chaque
côté
et
diagonale
a
été
volontairement
partagé
en
12
parts
égales.
1
Placer
le
point
G
,
barycentre
du
système
pondéré
suiv-ant
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
−
1)
;
(
C
;
1)
2
Placer
le
barycentre
H
des
points
A
,
D
,
C
pondérés
re-spectivement
par
0,
1,
2.
3
Placer
le
barycentre
J
du
système
pondéré
suivant
:
(
D
;
−
3)
;
(
C
;
4)
;
(
A
;
2)
E.2475
Soit
ABCD
un
parallélogramme
et
O
le
centre
de
symétrie
de
ce
quadrilatère.
1
a
Déterminer
des
coefficients
non-nuls
du
système
pondérés
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
;
(
C
;
‚
)
;
(
D
;
‹
)
afin
qu’il
admette
le
point
O
pour
barycentre.
b
Cette
solution
est-elle
unique?
Donner
un
autre
sys-tème
pondéré,
non
obtenu
par
homogénéité,
admettant
O
comme
barycentre.
2
Notons
E
l’image
du
point
O
par
la
symétrie
de
centre
C
.
Déterminer
une
pondération
des
points
A
,
C
,
D
pour
que
E
devienne
le
barycentre
de
ces
points.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/2891
sacados/2891
ABC
sacados/2898
ABC
chapExoCorrec/2477
sacados/2477
ABCD
chapExoCorrec/2475
sacados/2475
E.2485
On
considère
la
figure
ci-dessous
où
ABCD
est
un
rectangle.
I
est
le
milieu
de
[
AB
]
;
J
milieu
de
[
DO
]
et
K
l’image
du
point
O
par
la
symétrie
d’axe
(
CB
)
.
1
a
Soit
Q
le
milieu
du
segment
[
OB
]
.
Déterminer
les
coefficients
d’un
système
pondéré
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
;
(
C
;
‚
)
admettent
le
point
Q
pour
barycentre.
b
En
déduire
la
valeur
de
‹
afin
que
le
point
J
soit
le
barycentre
de
:
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
;
(
C
;
‚
)
;
(
D
;
‹
)
2
a
Soit
M
et
N
les
milieux
respectifs
des
segments
[
AD
]
et
[
BC
]
.
À
l’aide
du
calcul
vectoriel,
montrer
que
:
−−→
DK
−
3
·
−−→
CK
−
3
·
−−→
BK
+
−−→
AK
=
−→
0
b
Déterminer
la
pondération
apportée
au
sommet
du
rectangle
pour
que
K
soit
le
barycentre
des
points
A
,
B
,
C
et
D
.
3
a
Le
point
P
est
tel
que
:
−−→
CP
=
3
2
·−−→
CB
Justifier
que
I
est
le
milieu
du
segment
[
MP
]
.
b
En
déduire
des
coefficients
de
pondérations
non-nuls
des
quatre
sommets
du
rectangle
afin
que
I
soit
le
barycentre
de
ABCD
.
E.2482
Soit
ABCD
un
carré.
Construire
chaque
barycentre
proposé
ci-dessous
de
deux
manières
distinctes
:
1
G
est
barycentre
de
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
2)
;
(
C
;
2)
;
(
D
;
1)
.
2
H
est
le
barycentre
de
:
(
A
;
2)
;
(
B
;
−
1)
;
(
C
;
3)
;
(
D
;
1)
.
E.2516
On
considère
les
triangles
ABC
et
DEF
représentés
ci-dessous.
Les
points
présents
sur
les
segments
présentent
un
partage
en
part
égale
du
segment.
1
Déterminer
les
coefficients
du
système
pondéré
ci-dessous
afin
que
G
soit
le
barycentre
de
ce
système
:
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
;
(
C
;
‚
)
2
Quelles
valeurs
doivent
avoir
les
coefficients
de
pondéra-tions
des
points
D
,
E
et
F
pour
que
H
soit
le
barycentre
du
triangle
DEF
?
E.2517
On
considère
le
triangle
ABC
rectangle
en
B
représenté
ci-dessous
:
Le
segment
[
AC
]
a
été
partagé
en
3
parties
égales.
On
munit
les
points
A
,
B
,
C
des
poids
respectifs
2,
1,
-2
;
on
note
G
le
barycentre
de
ce
système
pondéré.
1
À
l’aide
de
la
règle
non-gradué
et
du
compas,
placer
sur
la
figure
le
barycentre
I
du
système
(
A
;
2)
;
(
B
;
1)
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/2485
sacados/2485
ABCDIJKOMNPQ
chapExoCorrec/2482
sacados/2482
chapExoCorrec/2516
sacados/2516
ABCGIDEFHJK
chapExoCorrec/2517
sacados/2517
ABC
2
a
Établir
les
deux
relations
vectorielles
ci-dessous
:
−→
IA
=
−
1
2
·
−→
IB
;
−→
IC
=
−
1
2
·
−→
IG
b
Placer
le
point
G
sur
la
figure
en
servant
de
la
règle
non-graduée
et
du
compas.
3
En
déduire
que
les
droites
(
AC
)
et
(
GB
)
sont
parallèles.
Les
traits
de
constructions
doivent
rester
présents
sur
la
fig-ure.
E.2672
On
considère
un
triangle
quelconque
ABC
et
les
points
I
,
J
,
K
vérifiant
les
relations
vectorielles
suivantes
:
−→
IA
+
−→
IB
=
−→
0
;
−→
CJ
=
1
3
·
−−→
CB
;
−−→
AK
=
2
·
−→
AC
On
souhaite
montrer
que
les
points
I
,
J
et
K
sont
alignés.
1
a
Montrer
que
B
est
le
barycentre
du
système
pondéré
de
points
(
C
;
−
2)
;
(
J
;
3)
b
En
déduire
la
relation
suivante
:
−
2
·
−→
IC
+
3
−→
IJ
=
−→
IB
2
Établir
la
relation
suivante
:
2
·
−→
IC
−
−→
IK
=
−→
IA
3
En
déduire
que
I
est
barycentre
du
système
:
(
J
;
3)
;
(
K
;
−
1)
E.525
Dans
le
plan,
on
considère
le
quadrillage
ci-dessous
:
1
Déterminer
le
barycentre
G
du
système
:
(
A
1
;
1)
;
(
C
5
;
1)
;
(
F
5
;
2)
2
En
se
servant
uniquement
des
points
présentés
sur
la
fig-ure,
déterminer
le
barycentre
H
du
système
:
(
A
6
;
2)
;
(
D
6
;
−
2)
;
(
B
4
;
−
3)
3
Déterminer
la
valeur
de
¸
,
un
nombre
réel,
afin
que
le
système
pondéré
(
B
4
;
2)
;
(
H
1
;
1)
;
(
E
4
;
¸
)
admette
le
point
B
1
pour
barycentre.
10.
Barycentre
et
caractérisation
de
droites
E.2473
Soit
ABC
un
triangle.
F
un
point
du
segment
[
BC
]
vérifiant
la
relation
−−→
BF
=
3
4
·−−→
BC
.
E
est
un
point
de
[
AB
]
vérifiant
−−→
BE
=
1
3
·−−→
BA
.
1
Déterminer
les
coefficients
du
système
pondéré
suivant
:
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
;
(
C
;
‚
)
de
sorte
que
:
E
est
soit
le
barycentre
partiel
du
système
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
;
F
est
soit
le
barycentre
partiel
du
système
(
B
;
˛
)
;
(
C
;
‚
)
2
On
note
G
le
barycentre
de
ce
système
;
justifier
que
le
point
G
est
sur
l’intersection
des
droites
(
AF
)
et
(
CE
)
.
E.2494
On
considère
ci-dessous
le
triangle
ABC
dont
chacun
des
côtés
a
été
partagé
en
six
parties
égales.
Soit
(
A
;
1)
;
(
B
;
2)
;
(
C
;
1)
un
système
pondéré
et
G
son
barycentre.
1
On
note
D
le
barycentre
de
(
A
;
1)
;
(
B
;
2)
:
a
Donner
une
relation
vectorielle
caractérisant
la
posi-tion
du
point
D
sur
la
droite
(
AB
)
.
b
Placer
le
point
D
sur
la
figure
ci-dessus.
2
On
note
F
le
barycentre
de
(
B
;
2)
;
(
C
;
1)
.
Placer
le
point
F
sur
la
figure
ci-dessus.
3
a
Justifier
que
G
est
un
point
de
la
droite
(
FA
)
.
b
Justifier
que
G
est
un
point
de
la
droite
(
DC
)
.
4
Notons
E
le
barycentre
partiel
des
points
A
et
C
dans
le
système
considéré
a
Justifier
que
E
est
le
point
d’intersection
des
droites
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/2672
sacados/2672
ABCIJK
chapExoCorrec/525
sacados/525
A0B0C0D0E0F0G0H0A1B1C1D1E1F1G1H1A2B2C2D2E2F2G2H2A3B3C3D3E3F3G3H3A4B4C4D4E4F4G4H4A5B5C5D5E5F5G5H5A6B6C6D6E6F6G6H6
chapExoCorrec/2473
sacados/2473
ABCEF
sacados/2494
ACBACBACB
(
BG
)
et
(
AC
)
.
b
Placer
graphiquement
le
point
E
sur
le
triangle
ci-dessus
;
justifier
la
position
de
E
sur
le
segment
[
AC
]
.
E.2465
On
considère
ci-dessous
le
triangle
ABC
dont
chacun
des
côtés
a
été
partagé
en
six
parties
égales.
1
a
Placer
le
point
E
le
milieu
de
[
AC
]
.
b
Placer
le
point
F
barycentre
du
système
pondéré
suiv-ant
:
A
;
1
;
B
;
2
c
Placer
le
point
G
barycentre
du
système
pondéré
suiv-ant
:
C
;
2
2
;
B
;
2
2
Tracer
les
trois
droites
(
BE
)
,
(
FC
)
et
(
AG
)
.
On
remarque
que
les
trois
droites
sont
concourantes.
3
On
considère
le
point
H
barycentre
du
système
pondéré
suivant
de
trois
points
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
2)
;
(
C
;
1)
a
Justifier
que
H
est
le
barycentre
du
système
pondéré
suivant
:
(
F
;
3)
;
(
C
;
1)
b
Justifier
que
H
est
également
le
barycentre
du
système
suivant
:
(
B
;
1)
;
(
E
;
1)
c
Justifier
que
le
point
H
appartient
à
la
droite
(
GA
)
.
4
En
déduire
que
les
droites
(
BE
)
,
(
FC
)
et
(
AG
)
sont
con-courantes.
E.2466
On
considère
le
triangle
ABC
représenté
ci-dessous
dont
tous
les
côtés
ont
été
subdivisés
en
7
parties
égales
et
un
point
G
placé
à
l’intérieur
du
triangle
ABC
.
Déterminer
la
pondération
affectée
aux
points
A
,
B
,
C
afin
que
G
soit
le
barycentre
du
triangle
ABC
.
Justifier
votre
démarche.
E.2515
On
considère
un
triangle
ABC
.
E
et
F
sont
des
points
appartenant
respectivement
aux
droites
(
AC
)
et
(
AB
)
vérifiant
les
relations
vectorielles
suivantes
:
−−→
CE
=
1
3
·
−→
CA
;
−−→
BF
=
−
3
4
·
−−→
AB
On
considère
le
système
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
;
(
C
;
‚
)
:
1
Déterminer
la
valeur
des
coefficients
de
pondération
de
ce
système
afin
que
:
E
est
le
barycentre
de
(
A
;
¸
)
;
(
C
;
‚
)
.
F
est
le
barycentre
de
(
A
;
¸
)
;
(
B
;
˛
)
2
On
note
G
le
centre
de
gravité
de
ce
système
de
pondéra-tion
et
D
le
point
d’intersection
des
droites
(
BC
)
et
(
AG
)
.
a
Justifier
que
le
point
D
est
le
barycentre
partiel
des
points
B
et
C
.
b
Déterminer
une
relation
vectorielle
caractérisant
la
po-sition
de
D
sur
la
droite
(
BC
)
.
E.2484
Dans
le
plan,
on
considère
un
triangle
ABC
.
Soit
I
et
J
deux
points
vérifiant
les
relations
vecto-rielles
suivantes
:
−→
BI
=
2
3
·
−−→
BC
;
−→
CJ
=
1
4
·
−→
CA
Soit
O
le
point
d’intersection
des
droites
(
AI
)
et
(
BJ
)
.
On
note
K
le
point
d’intersection
de
(
CO
)
avec
la
droite
(
AB
)
.
Déterminer
la
valeur
de
¸
vérifiant
la
relation
suivante
:
−−→
BA
=
¸
·
−−→
BK
11.
Barycentre
de
plusieurs
points
E.2862
On
considère
les
quatre
points
A
,
B
,
C
,
D
représentés
ci-dessous
:
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/2465
sacados/2465
ACBACBACB
chapExoCorrec/2466
sacados/2466
ACBG
chapExoCorrec/2515
sacados/2515
chapExoCorrec/2484
sacados/2484
sacados/2862
ABCD
Déterminer
la
position
du
barycentre
du
système
pondéré
suivant
:
(
A
;
3)
;
(
B
;
−
5)
;
(
C
;
2)
;
(
D
;
1)
E.2863
Dans
le
plan,
on
considère
le
quadrilatère
ABCD
ci-dessous
:
Pondérant
les
points
de
cette
figure,
on
obtient
les
points
M
,
N
,
O
,
P
barycentre
partiel
respectivement
des
couples
suiv-ants
(
A
;
B
)
,
(
B
;
C
)
,
(
C
;
D
)
,
(
D
;
A
)
:
1
a
Déterminer
la
position
du
barycentre
partiel
du
tri-angle
BCD
.
b
Déterminer
la
position
du
barycentre
partiel
du
trian-gle
ABC
.
2
En
déduire
la
position
du
point
G
barycentre
du
quadri-latère
ABCD
.
E.2518
On
considère
le
plan
munit
de
quatre
points
A
,
B
,
C
et
D
.
Munis
d’un
poids,
on
obtient
le
système
pondéré
suivant
(
A
;
1)
;
(
B
;
2)
;
(
C
;
1)
;
(
D
;
−
2)
;
on
note
G
son
barycen-tre.
1
Écrire
une
relation
vectorielle
faisant
intervenir
ces
cinq
points
du
plan.
2
En
déduire
que
A
est
barycentre
du
système
(
B
;
˛
)
;
(
C
;
‚
)
;
(
D
;
‹
)
;
(
G
;
"
)
dont
on
déterminera
les
coefficients.
E.2892
Un
lustre
possède
quatre
ampoules
dis-tinctes
en
poids
et
en
tailles;
son
armature
en
fer
est
de
forme
rectangulaire
et
de
dimension
30
cm
sur
10
cm
.
Une
représen-tation
de
ce
lustre
est
donnée
ci-dessous
:
1
Tracer
dans
le
plan
le
rectangle
ABCD
à
l’échelle
1
=
2
.
On
souhaite
trouver
le
centre
de
gravité
de
cette
figure
;
pour
cela,
on
associe
à
ce
problème
le
système
pondéré
(
A
;
3)
;
(
B
;
2)
;
(
C
;
1)
;
(
D
;
3)
et
on
recherche
la
position
du
point
G
:
2
Placer
les
points
suivants
:
a
I
barycentre
partiel
des
points
A
et
B
.
b
J
le
barycentre
partiel
des
points
B
et
C
.
c
K
le
barycentre
partiel
des
points
C
et
D
.
d
L
le
barycentre
partiel
A
et
D
.
3
En
déduire
la
position
du
point
G
sur
la
figure.
E.2894
On
considère
une
plaque
de
métal
ho-mogène
et
d’épaisseur
constante
;
on
effectue
la
découpe
suiv-ante.
Les
quadrilatères
ABCD
et
CDEF
sont
deux
carrés
de
côtés
respectifs
20
cm
et
40
cm
1
Déterminer
l’aire
respective
des
deux
carrés.
2
En
déduire
la
position
du
centre
de
gravité
de
cette
plaque.
E.2900
Dans
le
plan,
on
considère
le
quadrilatère
ABCD
;
chacun
de
ses
côtés
ont
été
partagés
en
douze
parties
égales.
Les
points
I
,
J
,
K
,
L
font
parties
de
ce
marquage;
les
segments
[
IJ
]
et
[
KL
]
ont
été
partagés
de
la
même
façon.
Déterminer
deux
pondérations
non
homogènes
du
système
A
;
B
;
C
;
D
admettant
le
point
G
pour
barycentre.
12.
Barycentre
et
coordonnées
https://chingmath.fr
sacados/2863
ABCDMNOP
chapExoCorrec/2518
sacados/2518
chapExoCorrec/2892
sacados/2892
ABCDG600g400g200g600g
sacados/2894
ABCDFGH20cm40cm
chapExoCorrec/2900
sacados/2900
IJKLGABCD
E.2474
On
munit
le
plan
du
repère
O
;
−→
i
;
−→
j
.
On
considère
les
points
A
,
B
,
C
de
coordonnées
respectives
(2
;
5)
,
(3
;
−
2)
,
et
(
−
3
;
−
1)
.
On
considère
le
système
pondéré
suivant
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
2)
;
(
C
;
4)
Déterminer
les
coordonnées
du
point
G
barycentre
de
ce
sys-tème.
E.2901
On
considère
le
plan
muni
du
repère
orthonormé
O
;
I
;
J
représenté
ci-dessous
:
Les
points
A
,
B
,
C
ont
pour
coordonnées
respec-tives
:
(2
;
2)
,
(
−
3
;
1)
,
(
−
3
;
−
3)
.
On
considère
le
système
pondéré
ci-dessous
ayant
pour
le
point
G
pour
barycentre
:
G
(
A
;
2)
;
(
B
;
−
1)
;
(
C
;
1)
1
a
Déterminer
les
coordonnées
du
point
G
.
b
Placer
le
point
G
dans
le
repère.
2
Soit
M
le
point
du
plan
ayant
pour
coordonnée
(4
;
2)
.
Placer
le
point
H
vérifiant
la
relation:
−−→
MH
=
2
·
−−→
MA
−
−−→
MB
+
−−→
MC
13.
Barycentre
et
nombres
complexes
E.4073
Dans
le
plan
complexe
rapporté
au
repère
O
;
−→
u
;
−→
v
orthonormé
direct,
le
point
A
a
pour
affixe
i
.
À
tout
point
M
d’affixe
z
avec
z
=i
,
on
associe
le
point
M
dont
l’affixe
est
définie
par
:
z
=
−
z
2
z
−
i
On
nomme
G
l’isobarycentre
des
points
A
,
M
et
M
et
g
l’affixe
de
G
:
1
Vérifier
l’égalité:
g
=
1
3
·
(
z
−
i)
2
En
déduire
que
:
si
M
est
un
point
du
cercle
de
centre
A
de
rayon
r
,
alors
G
est
un
point
du
cercle
de
centre
O
de
rayon
1
3
·
r
.
3
Démontrer
que
:
arg(
g
)=
−
−→
u
;
−−→
AM
E.4108
Le
plan
complexe
est
muni
d’un
repère
O
;
−→
u
;
−→
v
orthonormé
direct.
On
prendra
pour
unité
graphique
1
cm
On
désigne
par
A
,
B
et
C
les
points
d’affixes
respectives
:
z
A
=
3
+
2
·
i
;
z
B
=
−
3
;
z
C
=
−
1
−
6
·
i
Déterminer
et
construire
l’ensemble
Γ
1
des
points
M
du
plan
tels
que
:
−−→
MA
−
−−→
MB
+
−−→
MC
=
1
2
·
−−→
MA
+
−−→
MC
14.
Espace
et
isobarycentre
E.4084
On
munit
l’espace
d’un
repère
orthonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
.
On
considère
les
points
:
P
1
;
2
;
3
;
Q
4
;
2
;
−
1
;
R
−
2
;
3
;
0
Dans
un
tétraèdre,
le
segment
joignant
un
sommet
au
centre
de
gravité
de
la
face
opposée
est
appelé
médiane.
1
Montrer
que
le
tétraèdre
OPQR
n’est
pas
régulier.
2
On
nomme
P
le
centre
de
gravité
du
triangle
OQR
.
Cal-culer
les
coordonnées
de
P
,
centre
de
gravité
du
triangle
OQR
.
3
Vérifier
qu’une
équation
cartésienne
du
plan
(
OQR
)
est
:
3
·
x
+
2
·
y
+
16
·
z
=
0
4
On
considère
la
propriété
(
P
)
suivante
:
P
:
Dans
un
tétraèdre,
chaque
médiane
est
or-thogonale
à
la
face
opposée.
La
propriété
(
P
)
est-elle
vraie
dans
un
tétraèdre
quel-conque?
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/2474
sacados/2474
chapExoCorrec/2901
sacados/2901
-4-3-2-12345678I-4-3-2-1234JOMABC
chapExoCorrec/4073
sacados/4073
Extrait d'Antilles-Guyane
Juin 2008
sacados/4108
chapExoCorrec/4084
sacados/4084
Extrait Pondichey
Avril 2011
E.4041
L’espace
est
muni
d’un
repère
orthonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
.
On
considère
les
points
:
A
1
;
−
1
;
4
;
B
7
;
−
1
;
−
2
;
C
1
;
5
;
−
2
1
a
Calculer
les
coordonnées
des
vecteurs
:
−−→
AB
;
−→
AC
;
−−→
BC
b
Montrer
que
le
triangle
ABC
est
équilatéral.
c
En
déduire
que
x
+
y
+
z
−
4=0
est
une
équation
cartési-enne
du
plan
(
ABC
)
.
2
Déterminer
les
coordonnées
du
point
G
isobarycentre
des
points
A
,
B
,
C
.
E.4244
On
considère
un
cube
ABCDEFGH
d’arête
1.
1
Exprimer
plus
simplement
le
vecteur
:
−−→
AB
+
−−→
AD
+
−→
AE
2
En
déduire
que
le
produit
scalaire
−→
AG
·
−−→
BD
est
nul.
3
Démontrer
de
même
que
le
produit
scalaire
−→
AG
·
−−→
BE
est
nul.
4
Démontrer
que
la
droite
(
AG
)
est
orthogonale
au
plan
(
BDE
)
.
15.
Espace
et
barycentre
E.2486
On
considère
le
tétraèdre
ABCD
ci-dessous
où
I
,
J
,
K
,
L
,
M
,
N
sont
les
milieux
respectifs
des
côtés
[
BC
]
,
[
DC
]
,
[
AD
]
,
[
AC
]
,
[
AB
]
,
[
BD
]
.
En
se
servant
de
l’isobarycentre
du
tétraèdre,
montrer
les
deux
questions
suivantes
:
1
Montrer
que
les
droites
(
JM
)
,
(
KI
)
,
(
LN
)
sont
concour-antes.
2
Montrer
que
le
quadrilatère
JLMN
est
un
parallélo-gramme.
Pour
les
deux
questions
suivantes,
on
se
servira
des
théorèmes
de
géométrie
classique
:
3
Montrer
que
le
quadrilatère
JLMN
est
un
parallélo-gramme.
4
En
déduire
que
les
trois
droites,
reliant
les
milieux
de
côtés
opposés,
sont
concourantes.
E.2519
On
considère
le
tétraèdre
ABCD
ci-dessous
:
On
considère
:
Le
point
G
barycentre
du
système
:
(
D
;
2)
;
(
B
;
2)
.
Le
point
H
barycentre
du
système
:
(
A
;
3)
;
(
B
;
−
2)
;
(
C
;
3)
.
On
nomme
I
le
milieu
du
segment
[
GH
]
.
Justifier
que
le
point
I
appartient
au
plan
(
ADC
)
.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/4041
sacados/4041
sacados/4244
Extrait de Polynesie
Juin 200
chapExoCorrec/2486
sacados/2486
ABCDIJKLMN
ABCDIJKLMN
ABCDIJKLMN
chapExoCorrec/2519
sacados/2519
ABCDGHI
E.4068
On
considère
un
cube
ABCDEFGH
d’arête
de
longueur
3
.
On
choisit
le
repère
orthonormé
D
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
tel
que
:
−→
i
=
1
3
·
−−→
DA
;
−→
j
=
1
3
·
−−→
DC
;
−→
k
=
1
3
·
−−→
DH
1
Donner
les
coordonnées
des
points
A
,
C
et
E
.
2
Déterminer
les
coordonnées
du
point
I
barycentre
du
sys-tème
(
C
;
2)
;
(
E
;
1)
3
Déterminer
les
coordonnés
des
vecteurs
−→
AE
et
−→
DI
.
E.4246
Dans
l’espace,
on
considère
trois
points
A
,
B
et
C
.
On
note
G
le
barycentre
du
système
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
1)
;
(
C
;
2)
On
considère
La
transformation
qui,
à
tout
point
M
de
l’espace,
associe
le
point
M
tel
que
:
−−−→
MM
=
−−→
MA
+
−−→
MB
+
2
·
−−→
MC
Justifier
que
cette
transformation
est
l’homothétie
de
centre
G
et
de
rapport
3
.
16.
Espace,
barycentre
et
droite
E.4252
Dans
l’espace
muni
d’un
repère
or-thonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
,
on
donne
les
trois
points
:
A
1
;
2
;
−
1
;
B
−
3
;
−
2
;
3
;
C
0
;
−
2
;
−
3
On
appelle
G
le
barycentre
du
système
pondéré
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
−
1)
;
(
C
;
2)
1
Démontrer
que
le
point
G
a
pour
coordonnées
2
;
0
;
−
5
.
2
Démontrer
que
la
droite
(
CG
)
est
orthogonale
au
plan
(
P
)
.
3
Déterminer
une
représentation
paramétrique
de
la
droite
(
CG
)
.
4
Déterminer
les
coordonnées
du
point
H
,
intersection
du
plan
(
P
)
avec
la
droite
(
CG
)
.
E.4060
Dans
l’espace
rapporté
à
un
repère
orthonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
,
on
a
les
points
:
A
0
;
0
;
2
;
B
0
;
4
;
0
;
C
2
;
0
;
0
On
désigne
par
G
l’isobarycentre
des
points
A
,
B
et
C
.
Dire
si
la
proposition
suivante
est
vraie
ou
fausse
:
La
droite
(
AG
)
admet
pour
représentation
paramétrique
:
x
=
t
y
=
2
t
z
=
2
−
2
t
où
t
∈
R
E.4026
On
considère
l’espace
muni
d’un
repère
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
orthonormé
.
Pour
tout
réel
k
,
on
considère
le
point
M
k
dont
les
coordon-nées
sont
définies
par
:
x
=
2
−
k
y
=
3
·
k
z
=
2
+
k
1
a
Déterminer
les
coordonnées
du
point
M
k
dans
les
trois
cas
suivants
:
k
=
0
;
k
=
1
;
k
=
−
1
b
Justifier
que
les
points
M
0
,
M
1
et
M
−
1
sont
alignés.
2
On
considère
le
point
A
de
coordonnées
−
1
;
9
;
4
:
a
Le
point
A
appartient-il
à
l’ensemble
des
points
M
k
?
b
Le
point
A
appartient-il
à
la
droite
M
0
M
1
?
3
a
Montrer
que,
pour
tout
k
réel,
les
vecteurs
−−−−→
M
0
M
k
et
−−−−→
M
0
M
1
sont
colinéaires.
b
En
déduire
la
nature
de
l’ensemble
des
points
M
k
lorsque
k
décrit
R
.
c
Sans
justification,
donner
la
nature
de
l’ensemble
des
points
M
k
lorsque
k
décrit
chacun
des
trois
ensembles
suivants
:
−∞
;
0
;
0
;
1
;
1
;
+
∞
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/4068
sacados/4068
DABCHEFG
sacados/4246
Inspir de Pondichery
Avril 2009
sacados/4252
Extrait de Liban
Juin 2011
chapExoCorrec/4060
sacados/4060
chapExoCorrec/4026
sacados/4026
E.4042
On
considère
le
cube
OABCDEFG
d’arête
de
longueur
1
représenté
ci-dessous.
Il
n’est
pas
demandé
de
rendre
le
graphique
complété
avec
la
copie.
Soient
Les
points
P
et
Q
tels
que
:
−−→
OP
=
2
·
−→
OA
;
−−→
OQ
=
4
·
−−→
OC
On
appelle
R
le
barycentre
des
points
pondérés
(
B
;
−
1)
et
(
F
;
2)
.
L’espace
est
muni
du
repère
orthonormé
O
;
−→
OA
;
−−→
OC
;
−−→
OD
.
1
a
Démontrer
que
le
point
R
a
pour
coordonnées
1
;
1
;
2
.
b
Démontrer
que
les
points
P
,
Q
et
R
ne
sont
pas
alignés.
c
Quelle
est
la
nature
du
triangle
PQR
?
2
On
considère
le
plan
(
P
)
d’équation
:
4
·
x
+
2
·
y
+
z
−
8
=
0
a
Montrer
que
les
points
P
,
Q
,
R
vérifient
l’équation.
b
Vérifier
que
le
point
D
n’appartient
pas
au
plan
(
PQR
)
.
E.4086
Soit
ABCD
est
un
tétraèdre
régulier,
c’est-à-dire
un
solide
dont
les
quatre
faces
sont
des
triangles
équilatéraux.
A
est
le
centre
de
gravité
du
triangle
BCD
.
Dans
un
tétraèdre,
le
segment
joignant
un
sommet
au
centre
de
gravité
de
la
face
opposée
est
appelé
médiane.
Ainsi,
le
segment
[
AA
]
est
une
médiane
du
tétraèdre
ABCD
.
G
est
l’isobarycentre
des
points
A
,
B
,
C
et
D
.
On
souhaite
démontrer
la
propriété
suivante
:
(
P
2
)
:
Les
médianes
d’un
tétraèdre
régulier
sont
con-courantes
en
G
.
En
utilisant
l’associativité
du
barycentre,
montrer
que
G
ap-partient
à
la
droite
(
AA
)
,
puis
conclure.
17.
Espace,
barycentre
et
recherche
de
la
pondération
E.2881
On
considère
le
parallélépipède
ABCDEFGH
représenté
ci-dessous
:
Le
système
pondéré
suivant
admet
le
point
N
comme
barycen-tre
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
−
1)
;
(
E
;
−
1)
;
(
D
;
−
1)
1
a
Donner
un
représentant,
à
l’aide
des
points
de
cette
figure,
de
la
somme
suivante
:
−−→
GE
+
−−→
GB
+
−−→
GD
b
Établir
que
le
point
N
est
le
milieu
du
segment
[
AG
]
.
2
On
munit
l’espace
du
repère
A
;
−−→
AB
;
−−→
AD
;
−→
AE
.
En
se
servant
des
coordonnées
des
points,
établir
que
le
point
N
est
le
milieu
du
segment
[
AG
]
.
3
On
considère
le
système
E
;
F
;
A
;
H
;
déterminer
la
pondération
de
ce
système
afin
que
son
barycentre
soit
le
point
N
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/4042
sacados/4042
OABCDEFG
sacados/4086
Extrait Pondichey
Avril 2011
Y a t il une utilite pour le tetraedre soit regulier
ABCDA
chapExoCorrec/2881
sacados/2881
ABCDEFGH
E.2870
On
considère
le
tétraèdre
ABCD
présenté
ci-dessous
:
Les
arêtes
de
ce
tétraèdre
ont
été
partagées
en
part
égales.
Les
points
M
,
N
,
O
,
P
sont
respectivement
des
points
des
arêtes
[
BC
]
,
[
CD
]
,
[
AD
]
,
[
AB
]
.
1
Déterminer
la
pondération,
si
elle
existe,
des
sommets
du
tétraèdre
afin
que
les
points
M
,
N
,
O
,
P
soient
les
barycentres
partiels
des
extrémités
des
arêtes
auxquelles
ils
appartiennent.
2
Notons
G
le
barycentre
de
ce
tétraèdre
:
a
Justifier
que
le
point
G
appartient
à
la
droite
(
PN
)
.
b
En
déduire
que
les
points
M
,
N
,
O
,
P
sont
coplanaires.
E.2872
On
considère
le
tétraèdre
ABCD
présenté
ci-dessous
:
Les
arêtes
de
ce
tétraèdre
ont
été
partagées
en
part
égales.
Les
points
M
,
N
,
O
,
P
sont
respectivement
des
points
des
arêtes
[
BC
]
,
[
CD
]
,
[
AD
]
,
[
AB
]
.
1
Déterminer
la
pondération,
si
elle
existe,
des
sommets
du
tétraèdre
afin
que
les
points
M
,
N
,
O
,
P
soient
les
barycentres
partiels
des
extrémités
des
arêtes
auxquelles
ils
appartiennent.
2
Notons
G
le
barycentre
de
ce
tétraèdre
:
a
Justifier
que
le
point
G
appartient
à
la
droite
(
PN
)
.
b
En
déduire
que
les
points
M
,
N
,
O
,
P
sont
coplanaires.
E.3114
L’espace
est
muni
d’un
repère
or-thonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
.
On
considère
les
trois
points
A
,
B
et
C
de
coordonnées
:
A
−
1
;
1
;
3
;
B
2
;
1
;
0
;
C
4
;
−
1
;
5
Peut-on
écrire
C
comme
barycentre
des
points
A
et
B
?
E.3271
On
considère
le
tétraèdre
ABCD
;
on
note
I
milieu
du
segment
[
AB
]
et
J
celui
de
[
CD
]
.
1
a
Soit
G
1
le
barycentre
du
système
de
points
pondérés
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
1)
;
(
C
;
−
1)
;
(
D
;
1)
Exprimer
−−→
IG
1
en
fonction
de
−−→
CD
.
Placer
I
,
J
et
G
1
sur
la
figure
(voir
feuille
annexe)
.
b
Soit
G
2
le
barycentre
du
système
de
points
pondérés
(
A
;
1)
;
(
B
;
1)
;
(
D
;
2)
.
Démontrer
que
G
2
est
le
milieu
du
segment
[
ID
]
.
Placer
G
2
.
c
Démontrer
que
IG
1
DJ
est
un
parallélogramme.
En
déduire
la
position
de
G
2
par
rapport
aux
points
G
1
et
J
.
2
Soit
m
un
réel.
On
note
G
m
le
barycentre
du
système
de
points
pondérés
:
(
A
;
1)
;
(
B
;
1)
;
(
C
;
m
−
2)
;
(
D
;
m
)
a
Préciser
l’ensemble
E
des
valeurs
de
m
pour
lesquelles
le
barycentre
G
m
existe.
Dans
les
questions
qui
suivent,
on
suppose
que
le
réel
m
appartient
à
l’ensemble
E
.
b
Démontrer
que
G
m
appartient
au
plan
(
ICD
)
.
c
Démontrer
que
le
vecteur
m
−−−→
JG
m
est
constant.
d
En
déduire
l’ensemble
F
des
points
G
m
lorsque
m
décrit
l’ensemble
E
.
E.4043
L’espace
est
muni
d’un
repère
orthonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
.
On
considère
les
points
:
A
−
1
;
1
;
3
;
B
2
;
1
;
0
;
C
4
;
−
1
;
5
Peut-on
écrire
le
point
C
comme
barycentre
des
points
A
et
B
.
18.
Espace,
barycentre
et
lieu
géométrique
https://chingmath.fr
sacados/2870
ABCDMNOP
sacados/2872
ABCDMNOP
sacados/3114
Extrait de Pondichery
Avril 2010
sacados/3271
Antilles-Guyane
Juin 2004
4 points
ABCD
chapExoCorrec/4043
sacados/4043
E.4040
L’espace
est
rapporté
à
un
repère
orthonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
.
On
considère
les
points
A
3
;
1
;
3
et
B
−
6
;
2
;
1
.
Déterminer
les
caractéristiques
de
l’ensemble
des
points
M
de
l’espace
tels
que
:
4
·
−−→
MA
−
−−→
MB
=
2
E.4048
L’espace
est
muni
d’un
repère
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
.
On
considère
les
points
:
A
1
;
−
1
;
3
;
B
0
;
3
;
1
;
C
6
;
−
7
;
−
1
D
2
;
1
;
3
;
E
4
;
−
6
;
2
1
a
Montrer
que
le
barycentre
du
système
:
(
A
;
2)
;
(
B
;
−
1)
;
(
C
;
1)
est
le
point
E
.
b
En
déduire
l’ensemble
Γ
des
points
M
de
l’espace
tels
que
:
2
·
−−→
MA
−
−−→
MB
+
−−→
MC
=
2
·
√
21
2
Montrer
que
les
points
A
,
B
et
D
définissent
un
plan.
3
Déterminer
une
représentation
paramétrique
de
la
droite
(
EC
)
.
E.4059
Indiquer
si
la
proposition
suivante
est
vraie
ou
fausse
:
Soit
B
et
C
deux
points
de
l’espace.
L’ensemble
des
points
M
de
l’espace
tels
que
:
−−→
MB
+
−−→
MC
=
−−→
MB
−
−−→
MC
est
la
sphère
de
diamètre
[
BC
]
.
19.
Ancienne
annales
et
suites
(avant
2012)
E.3432
Partie
A
On
considère
les
suites
de
points
A
n
et
B
n
définies
pour
tout
entier
naturel
n
de
la
manière
suivante
:
sur
un
axe
orienté
O
;
−→
u
donné
en
annexe,
le
point
A
0
a
pour
abscisse
0
et
le
point
B
0
a
pour
abscisse
12.
Le
point
A
n
+1
est
le
barycentre
des
points
(
A
n
;
2)
et
(
B
n
;
1)
,
le
point
B
n
+1
est
le
barycentre
des
points
pondérés
(
A
n
;
1)
et
(
B
n
;
3)
.
1
Sur
le
graphique,
placer
les
points
A
2
,
B
2
.
2
On
définit
les
suites
a
n
et
b
n
des
abscisses
respectives
des
points
A
n
et
B
n
.
Montrer
que
:
a
n
+1
=
2
·
a
n
+
b
n
3
On
admet
de
même
que
:
b
n
+1
=
a
n
+3
·
b
n
4
Partie
B
1
On
considère
la
suite
u
n
définie,
pour
tout
entier
na-turel
n
,
par
:
u
n
=
b
n
−
a
n
.
a
Montrer
que
la
suite
u
n
est
géométrique.
En
préciser
la
raison.
b
Donner
l’expression
de
u
n
en
fonction
de
l’entier
na-turel
n
.
c
Déterminer
la
limite
de
u
n
.
Interpréter
géométrique-ment
ce
résultat.
2
a
Démontrer
que
la
suite
a
n
est
croissante
(on
pourra
utiliser
le
signe
de
u
n
)
.
b
Étudier
les
variations
de
la
suite
b
n
.
3
Que
peut-on
dire
des
résultats
précédents
quant
à
la
con-vergence
des
suites
a
n
et
b
n
?
Partie
C
1
On
considère
la
suite
v
n
définie,
pour
tout
entier
na-turel
n
,
par
:
v
n
=
3
·
a
n
+
4
·
b
n
Montrer
que
la
suite
v
n
est
constante.
2
Déterminer
la
limite
des
suites
a
n
et
b
n
.
20.
Ancienne
annales
et
espaces
(avant
2012)
E.3265
On
considère
le
cube
aBCDEFGH
ci-contre
;
O
1
et
O
2
sont
les
centres
des
carrés
ABCD
et
EFGH
,
et
I
est
le
centre
de
gravité
du
triangle
EBD
.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/4040
sacados/4040
chapExoCorrec/4048
sacados/4048
chapExoCorrec/4059
sacados/4059
sacados/3432
Antilles-Guyane
Juin 2006
5 points
A0A1B0B1u024681012
sacados/3265
EHGFADCB
Soit
m
un
nombre
réel
et
G
m
le
barycentre
du
système
de
points
pondérés
:
(
E
;
1)
;
(
B
;
1
−
m
)
;
(
G
;
2
m
−
1)
;
(
D
;
1
−
m
)
Partie
A
1
Justifier
l’existence
du
point
G
m
.
2
Préciser
la
position
du
point
G
1
.
3
Vérifier
que
G
0
=
A
.
En
déduire
que
les
points
A
,
I
et
G
sont
alignés.
4
Démontrer
que
−−−→
AG
m
=
m
−−→
AO
2
.
En
déduire
l’ensemble
des
points
G
m
lorsque
m
parcourt
l’ensemble
des
nombres
réels.
5
a
Vérifier
que
les
points
A
,
G
m
,
E
et
O
1
sont
coplanaires.
b
Déterminer
la
valeur
de
m
pour
laquelle
G
m
se
trouve
sur
la
droite
(
EI
)
.
Partie
B
Dans
cette
question,
l’espace
est
rapportée
au
repère
or-thonormé
A
;
−−→
AB
;
−−→
AD
;
−→
AE
.
1
Démontrer
que
la
droite
(
AG
)
est
orthogonale
au
plan
(
EBD
)
.
En
déduire
une
équation
cartésienne
du
plan
ABD
.
2
Déterminer
les
coordonnées
du
point
G
m
.
3
Pour
quelles
valeurs
de
m
,
la
distance
de
G
m
au
plan
(
EBD
)
est-elle
égale
à
3
3
?
E.3269
Dans
le
plan
affine,
on
considère
ABC
un
triangle
rectangle
en
A
,
I
le
milieu
du
segment
[
AB
]
et
J
le
centre
de
gravité
de
ABC
.
Pour
tout
réel
m
,
différent
de
−
1
3
,
on
note
G
m
le
barycentre
du
système
de
points
pondérés
:
S
m
=
(
A
;
1)
;
(
B
;
m
)
;
(
C
;
2
m
)
Pour
tout
point
M
du
plan,
on
note
:
−→
V
M
=
3
−−→
MA
−
−−→
MB
−
2
−−→
MC
Pour
chacune
des
six
affirmations
suivantes,
dite
si
elle
est
vraie
(
V
)
ou
fausse
(
F
)
.
Chaque
bonne
réponse
donne
0
;
5
point,
chaque
réponse
fausse
ou
illisible
enlève
0
;
25
point,
l’absence
de
réponse
ne
rapporte
ni
n’enlève
aucun
point.
Un
éventuel
total
négatif
serait
ra-mené
à
0
.
Affirmation
V
ou
F
G
1
est
le
milieu
du
segment
[
CI
]
G
1
est
barycentre
de
(
J
;
2)
;
C
;
2
3
Pour
tout
point
M
:
−→
V
M
=
−−→
AB
+2
−→
AC
Pour
tout
;
,
distinct
de
−
1
3
,
−−−→
AG
m
est
col-inéaire
à
−−−→
AG
−
1
IBG
−
1
2
est
un
triangle
rectangle
Pour
tout
point
P
de
(
AG
−
1
)
,
il
existe
un
réel
m
tel
que
P
=
G
m
E.4064
Dans
le
plan
(
P
)
,
on
consid-ère
le
triangle
ABC
isocèle
en
A
,
de
hauteur
[
AH
]
tel
que
AH
=
BC
=4
.
On
prendra
le
centimètre
pour
unité.
1
En
justifiant
la
construction,
placer
le
point
G
,
barycen-tre
du
système
de
points
pondérés
:
(
A
;
2)
;
(
B
;
1)
;
(
C
;
1)
2
On
désigne
le
point
M
un
point
quelconque
de
(
P
)
.
a
Montrer
que
le
vecteur
−→
V
=2
·
−−→
MA
−−−→
MB
−−−→
MC
est
un
vecteur
dont
la
norme
est
8
.
b
Déterminer
et
construire
l’ensemble
E
1
des
points
M
du
plan
tels
que
:
2
·
−−→
MA
+
−−→
MB
+
−−→
MC
=
−→
V
3
On
considère
le
système
de
points
pondérés
:
(
A
;
2)
;
(
B
;
n
)
;
(
C
;
n
)
où
n
est
un
entier
naturel
fixé.
a
Montrer
que
le
barycentre
G
n
de
ce
système
de
points
pondérés
existe.
Placer
G
0
,
G
1
,
G
2
.
b
Montrer
que
le
point
G
n
appartient
au
segment
AH
.
c
Calculer
la
distance
AG
n
en
fonction
de
n
et
déter-miner
la
limite
de
AG
n
quand
n
tend
vers
+
∞
.
Préciser
la
position
limite
de
G
n
quand
n
tend
vers
+
∞
.
d
Soit
E
n
l’ensemble
des
points
M
du
plan
tels
que
:
2
·
−−→
MA
+
n
·
−−→
MB
+
n
·
−−→
MC
=
n
·
−→
V
Montrer
que
E
n
est
un
cercle
qui
passe
par
le
point
A
.
En
préciser
le
centre
et
le
rayon,
notée
R
n
.
e
Construire
E
2
.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/3269
sacados/3269
chapExoCorrec/4064
sacados/4064
E.4069
Le
plan
complexe
est
rapporté
à
un
repère
orthonormé
direct
O
;
−→
u
;
−→
v
(unité
graphique:
2
cm
)
.
On
considère
les
points
A
,
B
et
C
d’affixes
respectives
:
z
A
=
−
3
2
+
i
·
3
2
;
z
B
=
z
A
;
z
C
=
−
3
Partie
A
1
Écrire
les
nombres
complexes
z
1
et
z
B
sous
forme
expo-nentielle.
2
Placer
les
points
A
,
B
et
C
.
3
Démontrer
que
le
triangle
ABC
est
équilatéral.
Partie
B
Soit
f
l’application
qui,
à
tout
point
M
du
plan
d’affixe
z
,
associe
le
point
M
d’affixe
z
=
1
3
·
i
·
z
2
.
On
note
O
,
A
,
B
et
C
les
points
respectivement
associés
par
f
aux
points
O
,
A
,
B
et
C
.
1
a
Déterminer
la
forme
exponentielle
des
affixes
des
points
A
,
B
et
C
.
b
Placer
les
points
A
,
B
et
C
.
c
Démontrer
l’alignement
des
points
O
,
A
et
B
ainsi
que
celui
des
points
O
,
B
et
A
.
2
Soit
G
l’isobarycentre
des
points
O
,
A
,
B
et
C
.
On
note
G
le
point
associé
à
G
par
f
.
a
Déterminer
les
affixes
des
points
G
et
G
.
b
Le
point
G
est-il
l’isobarycentre
des
points
O
,
A
,
B
et
C
?
3
Démontrer
que
si
M
appartient
à
la
droite
(
AB
)
alors
M
appartient
à
la
parabole
d’équation
:
y
=
−
1
3
·
x
2
+
3
4
(On
ne
demande
pas
de
tracer
cette
parabole)
E.4241
On
considère
un
tétraèdre
ABCD
.
On
note
I
,
J
,
K
,
L
,
M
,
N
les
milieux
respectifs
des
arêtes
[
AB
]
,
[
CD
]
,
[
BC
]
,
[
AD
]
,
[
AC
]
et
[
BD
]
.
On
désigne
par
G
l’isobarycentre
des
points
A
,
B
,
C
et
D
.
1
Montrer
que
les
droites
(
IJ
)
,
(
KL
)
et
(
MN
)
sont
con-courantes
en
G
.
Dans
la
suite
de
l’exercice,
on
suppose
que
:
AB
=
CD
;
BC
=
AD
;
AC
=
BD
(On
dit
que
le
tétraèdre
ABCD
est
équifacial,
car
ses
faces
sont
isométriques)
.
1
a
Quelle
est
la
nature
du
quadrilatère
IKJL
?
Pré-ciser
également
la
nature
des
quadrilatères
IMJN
et
KNLM
.
b
En
déduire
que
(
IJ
)
et
(
KL
)
sont
orthogonales.
On
admettra
que,
de
même,
les
droites
(
IJ
)
et
(
MN
)
sont
orthogonales
et
les
droites
(
KL
)
et
(
MN
)
sont
orthog-onales.
E.3204
Dans
l’espace
muni
d’un
repère
orthonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
j
,
on
donne
les
points
:
A
2
;
1
;
3
;
B
−
3
;
−
1
;
7
;
C
3
;
2
;
4
1
Montrer
que
les
points
A
,
B
et
C
ne
sont
pas
alignés.
2
Soit
(
d
)
la
droite
de
représentation
paramétrique
:
x
=
−
7
+
2
t
y
=
−
3
t
z
=
4
+
t
où
t
∈
R
a
Montrer
que
la
droite
(
d
)
est
orthogonale
au
plan
(
ABC
)
.
b
Donner
une
équation
cartésienne
du
plan
(
ABC
)
.
3
Soit
H
le
point
commun
à
la
droite
(
d
)
et
au
plan
(
ABC
)
.
a
Montrer
que
H
est
le
barycentre
de
(
A
;
−
2)
,
(
B
;
−
1)
et
(
C
;
2)
.
b
Déterminer
la
nature
de
l’ensemble
Γ
1
,
des
points
M
de
l’espace
tels
que
:
−
2
−−→
MA
−
−−→
MB
+
2
−−→
MC
·
−−→
MB
−
−−→
MC
=
0
En
préciser
les
éléments
caractéristiques.
c
Déterminer
la
nature
de
l’ensemble
Γ
2
,
des
points
M
de
l’espace
tels
que
:
−
2
−−→
MA
−
−−→
MB
+
2
−−→
MC
=
29
En
préciser
les
éléments
caractéristiques.
d
Préciser
la
nature
et
donner
les
éléments
caractéris-tiques
de
l’intersection
des
ensembles
Γ
1
et
Γ
2
.
e
Le
point
S
−
8
;
1
;
3
appartient-il
à
l’intersection
des
ensembles
Γ
1
et
Γ
2
.
https://chingmath.fr
sacados/4069
Liban
Juin 2009
5 points
sacados/4241
Extrait de Pondichery
Avril 2008
chapExoCorrec/3204
sacados/3204
Liban mai 2006
5 points
E.4085
Partie
I
Dans
cette
partie,
ABCD
est
un
tétraèdre
régulier,
c’est-à-dire
un
solide
dont
les
quatre
faces
sont
des
triangles
équilatéraux.
A
est
le
centre
de
gravité
du
triangle
BCD
.
Dans
un
tétraèdre,
le
segment
joignant
un
sommet
au
centre
de
gravité
de
la
face
opposée
est
appelé
médiane.
Ainsi,
le
segment
[
AA
]
est
une
médiane
du
tétraèdre
ABCD
.
1
On
souhaite
démontrer
la
propriété
suivante
:
(
P
1
)
:
Dans
un
tétraèdre
régulier,
chaque
médiane
est
orthogonale
à
la
face
opposée.
a
Montrer
que
:
−−→
AA
·
−−→
BD
=
0
;
−−→
AA
·
−−→
BC
=
0
.
(On
pourra
utiliser
le
milieu
I
du
segment
[
BD
]
et
le
milieu
J
du
segment
[
BC
]
.)
b
En
déduire
que
la
médiane
(
AA
)
est
orthogonale
à
la
face
BCD
.
Un
raisonnement
analogue
montre
que
les
autres
médi-anes
du
tétraèdre
régulier
ABCD
sont
également
orthog-onales
à
leur
face
opposée.
2
G
est
l’isobarycentre
des
points
A
,
B
,
C
et
D
.
On
souhaite
démontrer
la
propriété
suivante
:
(
P
2
)
:
Les
médianes
d’un
tétraèdre
régulier
sont
concourantes
en
G
.
En
utilisant
l’associativité
du
barycentre,
montrer
que
G
appartient
à
la
droite
(
AA
)
,
puis
conclure.
Partie
II
On
munit
l’espace
d’un
repère
orthonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
.
On
considère
les
points
:
P
1
;
2
;
3
;
Q
4
;
2
;
−
1
;
R
−
2
;
3
;
0
1
Montrer
que
le
tétraèdre
OPQR
n’est
pas
régulier.
2
Calculer
les
coordonnées
de
P
,
centre
de
gravité
du
tri-angle
OQR
.
3
Vérifier
qu’une
équation
cartésienne
du
plan
(
OQR
)
est
:
3
·
x
+
2
·
y
+
16
·
z
=
0
4
La
propriété
(
P
1
)
est-elle
vraie
dans
un
tétraèdre
quel-conque?
E.3207
Pour
chacune
des
cinq
proposi-tions
suivantes,
indiquer
si
elle
est
vraie
ou
fausse
et
donner
une
démonstration
de
la
réponse
choisie.
Une
réponse
non
démontrée
ne
rapporte
aucun
point.
Dans
l’espace
rapporté
à
un
repère
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
or-thonormé,
on
donne
les
points
:
A
0
;
0
;
2
;
B
0
;
4
;
0
;
C
2
;
0
;
0
On
désigne
par
I
le
milieu
du
segment
[
BC
]
,
par
G
l’isobarycentre
des
points
A
,
B
et
C
,
et
par
H
le
projeté
orthogonal
du
point
O
sur
le
plan
(
ABC
)
.
Proposition
1:
ˇl’ensemble
des
points
M
de
l’espace
tels
que
−−→
AM
·−−→
BC
=0
est
le
plan
(
AIO
)
ı.
Proposition
2:
ˇl’ensemble
des
points
M
de
l’espace
tels
que
−−→
MB
+
−−→
MC
=
−−→
MB
−−−→
MC
est
la
sphère
de
diamètre
[
BC
]
ı.
Proposition
3:
ˇLe
volume
du
tétraèdre
OABC
est
égal
à
4ı.
Proposition
4:
ˇle
plan
(
ABC
)
a
pour
équation
2
x
+
y
+2
z
=4
et
le
point
H
a
pour
coordonnées
8
9
;
4
9
;
8
9
ı.
Proposition
5:
ˇla
droite
(
AG
)
admet
pour
représentation
paramétrique
:
x
=
t
y
=
2
t
z
=
2
−
2
t
où
t
∈
R
ı.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/4085
sacados/4085
Pondichey
Avril 2011
5 points
ABCDA
chapExoCorrec/3207
sacados/3207
E.3223
On
donne
dans
le
plan
trois
points
A
,
B
et
C
distincts
non
alignés.
Une
urne
U
contient
six
cartons
indiscernables
au
toucher
portant
les
nombres
−
2
,
−
1
,
0
,
1
,
2
et
3
.
Une
urne
V
contient
cinq
cartons
indiscernables
au
toucher
;
quatre
cartons
portent
le
nombre
1
et
un
carton
le
nombre
−
1
.
On
tire
au
hasard
un
carton
dans
chacune
des
urnes.
Les
tirages
sont
équiprobables.
On
note
a
le
nombre
lu
sur
le
carton
de
U
et
b
celui
lu
sur
le
carton
de
V
.
1
Justifier
que
les
points
pondérés
(
A
;
a
)
,
(
B
;
b
)
et
(
C
;
4)
admettent
un
barycentre.
On
le
note
G
.
2
a
Déterminer
la
probabilité
de
chacun
des
événements
suivants
:
E
1
:
ˇ
G
appartient
à
la
droite
(
BC
)
ı
;
E
2
:
ˇ
G
appartient
au
segment
[
BC
]
ı.
b
Montrer
que
la
probabilité
de
l’événement
E
3
:
ˇ
G
est
situé
à
l’intérieur
du
triangle
ABC
et
n’appartient
à
aucun
des
côtésı
est
égale
à
2
5
.
On
pourra
faire
appel
des
considérations
de
signe.
3
Soit
n
un
entier
naturel
non
nul.
On
répète
n
fois
dans
les
mêmes
conditions
l’épreuve
qui
consiste
à
tirer
un
car-ton
dans
chacune
des
urnes
U
et
V
puis
à
considérer
le
barycentre
G
de
la
question
1
.
On
désigne
par
X
la
variable
aléatoire
prenant
pour
valeurs
le
nombre
de
réalisations
de
l’événement
E
3
.
a
Déterminer
l’entier
n
pour
que
l’espérance
de
la
vari-able
aléatoire
X
soit
égale
à
4.
b
Déterminer
le
plus
petit
entier
n
pour
que
la
prob-abilité
d’avoir
au
moins
un
des
barycentres
situé
à
l’intérieur
du
triangle
ABC
soit
supérieure
ou
égale
à
0
;
999
.
E.3224
Les
réponses
à
cet
exercice
sont
à
inscrire
sur
la
feuille
jointe
en
annexe.
Toute
réponse
ambiguë
sera
considérée
comme
une
absence
de
réponse.
Pour
chacune
des
cinq
questions
une
ou
plusieurs
réponses
sont
exactes.
Le
candidat
doit
inscrire
V
(vrai)
ou
F
(faux)
dans
la
case
correspondante.
Aucune
justification
n’est
demandée.
Pour
chaque
question,
3
réponses
correctes
rapportent
1
point
et
2
réponses
correctes
rapportent
1
2
point.
Soit
ABCDEFGH
un
cube
de
côté
1
.
On
choisit
le
repère
orthonormé
A
;
−−→
AB
;
−−→
AD
;
−→
AE
On
appelle
I
et
J
les
milieux
respectifs
des
segments
[
EF
]
et
[
FG
]
.
L
est
le
barycentre
de
(
A
;
1)
;
(
B
;
3)
.
Soit
(
ı
)
le
plan
d’équation
:
4
x
−
4
y
+3
z
−
3=0
1
Les
coordonnées
de
L
sont
:
a
1
4
;
0
;
0
b
3
4
;
0
;
0
c
2
3
;
0
;
0
2
Le
plan
(
ı
)
est
le
plan
:
a
(
GLE
)
b
(
LEJ
)
c
(
GFA
)
3
Le
plan
parallèle
au
plan
(
ı
)
passant
par
I
coupe
la
droite
(
FB
)
en
M
de
coordonnées
:
a
1
;
0
;
1
4
b
1
;
0
;
1
5
c
1
;
0
;
1
3
4
a
Les
droites
(
EL
)
et
(
FB
)
sont
sécantes
en
un
point
N
qui
est
l’image
de
M
par
la
symétrie
de
centre
B
.
b
Les
droites
(
EL
)
et
(
IM
)
sont
parallèles.
c
Les
droites
(
EL
)
et
(
IM
)
sont
sécantes.
5
Le
volume
du
tétraèdre
FIJM
est
:
a
1
36
b
1
48
c
1
24
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/3223
sacados/3223
chapExoCorrec/3224
sacados/3224
EHGFADCB
E.3233
L’espace
E
est
rapporté
à
un
repère
orthonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
.
On
considère
les
points
A
,
B
et
C
de
coordonnées
respectives
1
;
0
;
2
,
1
;
1
;
4
et
−
1
;
1
;
1
.
1
a
Montrer
que
les
points
A
,
B
et
C
ne
sont
pas
alignés.
b
Soit
−→
n
le
vecteur
de
coordonnées
3
;
4
;
−
2
.
Vérifier
que
le
vecteur
−→
n
est
orthogonal
aux
vecteurs
−−→
AB
et
−→
AC
.
En
déduire
une
équation
cartésienne
du
plan
(
ABC
)
.
2
Soient
P
1
et
P
2
les
plans
d’équations
respectives
:
2
x
+
y
+
2
z
+
1
=
0
;
x
−
2
y
+
6
z
=
0
a
Montrer
que
les
plans
P
1
et
P
2
sont
sécants
selon
une
droite
D
dont
on
déterminera
un
système
d’équations
paramétriques.
b
La
droite
D
et
le
plan
(
ABC
)
sont-ils
sécants
ou
bien
parallèles?
3
Soit
t
un
réel
positif
quelconque.
On
considère
le
barycen-tre
G
des
points
A
,
B
et
C
affectés
des
coefficients
re-spectifs
1
,
2
et
t
.
a
Justifier
l’existence
du
point
G
pour
tout
réel
positif
t
.
Soit
I
le
barycentre
des
points
A
et
B
affectés
des
co-efficients
respectifs
1
et
2
.
Déterminer
les
coordonnées
du
point
I
.
Exprimer
le
vecteur
−→
IG
en
fonction
du
vecteur
−→
IC
.
b
Montre
que
l’ensemble
des
points
G
lorsque
t
décrit
l’ensemble
des
nombres
réels
positifs
ou
nuls
est
le
seg-ment
[
IC
]
privé
du
point
C
.
Pour
quelle
valeur
de
t
,
le
milieu
J
du
segment
[
IC
]
coïncide-t-il
avec
G
?
E.3253
Pour
chacune
des
cinq
questions,
une
seule
des
trois
propositions
est
exacte.
Le
candidat
indiquera
sur
la
copie
le
numéro
de
la
question
et
la
lettre
correspondant
à
la
réponse
choisie.
Aucune
justification
n’est
demandée.
Une
réponse
exacte
rapporte
1
point
;
une
réponse
inexacte
enlève
0
;
5
point
;
l’absence
de
réponse
est
comptée
0
point.
Si
le
total
est
négatif,
la
note
est
ramenée
à
zéro.
L’espace
est
rapporté
à
un
repère
orthonormé
O
;
−→
i
;
−→
j
;
−→
k
.
On
considère
les
points
A
3
;
1
;
3
et
B
−
6
;
2
;
1
.
Le
plan
P
admet
pour
équation
cartésienne
:
x
+2
y
+2
z
=5
1
L’ensemble
des
points
M
de
l’espace
tels
que
:
4
·
−−→
MA
−
−−→
MB
=
2
est
:
a
un
plan
de
l’espace
b
une
sphère
c
l’ensemble
vide
2
Les
coordonnées
du
point
H
,
projeté
orthogonal
du
point
A
sur
le
plan
P
sont
:
a
11
3
;
1
3
;
1
3
b
8
3
;
1
3
;
7
3
c
7
3
;
−
1
3
;
5
3
3
La
sphère
de
centre
B
et
de
rayon
1:
a
coupe
le
plan
P
suivant
un
cercle
b
est
tangente
au
plan
P
c
ne
coupe
pas
le
plan
P
4
On
considère
la
droite
D
de
l’espace
passant
par
A
et
de
vecteur
directeur
−→
u
1
;
2
;
−
1
et
la
droite
D
d’équations
paramétriques
x
=
3
+
2
t
y
=
3
+
t
z
=
t
où
t
∈
R
Les
droites
D
et
D
sont
:
a
coplanaires
et
parallèles
b
coplanaires
et
sécantes
c
non
coplanaires
5
L’ensemble
des
points
M
de
l’espace
équidistants
des
points
A
et
B
est
:
a
la
droite
d’équations
paramétriques
:
x
=
−
3
2
−
t
y
=
3
2
−
7
·
t
z
=
2
+
t
où
t
∈
R
b
le
plan
d’équation
cartésienne
:
9
x
−
y
+2
z
+11=0
.
c
le
plan
d’équation
cartésienne
:
x
+7
y
−
z
−
7=0
.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/3233
sacados/3233
chapExoCorrec/3253
sacados/3253
E.3241
Soit
ABCD
un
tétraèdre
tel
que
ABC
,
ABD
,
ACD
soient
trois
triangles
isocèles
rectangles
A
avec
:
AB
=
AC
=
AD
=
a
.
On
appelle
A
1
le
centre
de
gravité
du
triangle
BCD
.
1
Montrer
que
la
droite
(
AA
1
)
est
orthogonale
au
plan
(
BCD
)
.
(on
pourra
par
exemple
calculer
−−→
AA
1
·
−−→
CD
et
−−→
AA
1
·
−−→
BC
)
2
En
exprimant
de
deux
façons
différentes
le
volume
du
té-traèdre
ABCD
,
calculer
la
longueur
du
segment
[
AA
1
]
.
3
On
appelle
G
l’isobarycentre
du
tétraèdre
ABCD
et
I
le
milieu
de
[
BC
]
.
a
Montrer
que
G
appartient
au
segment
[
AA
1
]
et
déter-miner
la
longueur
AG
.
b
Déterminer
l’ensemble
des
points
M
de
l’espace
tels
que
:
−−→
MA
+
−−→
MB
+
−−→
MC
+
−−→
MD
=
2
·
−−→
MB
+
−−→
MC
4
Soit
H
l’image
de
A
par
la
symétrie
de
centre
G
.
a
Démontrer
que
:
4
·
−→
GA
+
−→
AC
+
−−→
AD
=
−−→
BA
.
b
Démontrer
l’égalité:
HC
2
−
HD
2
=
−−→
DC
·−−→
BA
.
c
En
déduire
que
:
HC
=
HD
.
Rappel:
le
volume
d’une
pyramide
de
hauteur
h
et
d’aire
de
base
associée
b
est
:
V
=
1
3
·
b
·
h
E.3194
ABCDEFGH
est
le
cube
d’arête
1
représenté
sur
la
feuille
annexe
qui
sera
complétée
et
ren-due
avec
la
copie.
L’espace
est
rapporté
au
repère
orthonormé
A
;
−−→
AB
;
−−→
AD
;
−→
AE
.
Partie
A.
Un
triangle
et
son
centre
de
gravité
1
Démontrer
que
le
triangle
BDE
est
équilatéral.
2
Soit
I
le
centre
de
gravité
du
triangle
BDE
.
a
Calculer
les
coordonnées
de
I
.
b
Démontrer
que
−→
AI
=
1
3
−→
AG
.
Que
peut-on
en
déduire
pour
les
points
A
,
I
,
G
?
3
Prouver
que
I
est
le
projeté
orthogonal
de
A
sur
le
plan
(
BDE
)
.
Partie
B.
Une
droite
particulière
Pour
tout
nombre
réel
k
,
on
définit
deux
points
M
k
et
N
k
,
ainsi
qu’un
plan
P
k
de
la
façon
suivante
:
M
k
est
le
point
de
la
droite
(
AG
)
tel
que
−−−→
AM
k
=
k
·
−→
AG
;
P
k
est
le
plan
passant
par
M
k
et
parallèle
au
plan
(
BDE
)
;
N
k
est
le
point
d’intersection
du
plan
P
k
et
de
la
droite
(
BC
)
.
1
Identifier
P
1
3
,
M
1
3
et
N
1
3
en
utilisant
des
points
déjà
défi-nis.
Calculer
la
distance
M
1
3
N
1
3
.
2
Calcul
des
coordonnées
de
N
k
.
a
Calculer
les
coordonnées
de
M
k
dans
le
repère
A
;
−−→
AB
;
−−→
AD
;
−→
AE
.
b
Déterminer
une
équation
du
plan
P
k
dans
ce
repère.
c
En
déduire
que
le
point
N
k
a
pour
coordonnées
1
;
3
·
k
−
1
;
0
.
3
Pour
quelles
valeurs
de
k
la
droite
(
M
k
N
k
)
est-elle
or-thogonale
à
la
fois
aux
droites
(
AG
)
et
(
BC
)
?
4
Pour
quelles
valeurs
de
k
la
distance
M
k
N
k
est-elle
min-imale?
5
Tracer
sur
la
figure
donnée
en
annexe,
la
section
du
cube
par
le
plan
P
1
2
.
Tracer
la
droite
M
1
2
N
1
2
sur
la
même
figure.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/3241
sacados/3241
chapExoCorrec/3194
sacados/3194
EHGFADCB
E.3250
Pour
chacune
des
huit
affirma-tions
(entre
guillemets)
ci-dessous,
préciser
si
elle
est
vraie
ou
fausse.
Le
candidat
indiquera
sur
sa
copie
le
numéro
de
la
question
et
la
mention
ˇvraiı
ou
ˇfauxı
.
Une
réponse
correcte
rapporte
0
;
5
point,
une
réponse
incor-recte
enlève
0
;
25
point,
l’absence
de
réponse
ne
rapporte
ni
n’enlève
de
points.
Un
éventuel
total
négatif
sera
ramené
à
zéro.
1
ˇ
Si
a
est
un
nombre
réel
quelconque
et
f
une
fonction
définie
et
strictement
décroissante
sur
a
;
+
∞
,
alors
lim
x
↦→
+
∞
f
(
x
)=
−∞
ı
2
Soient
f
et
g
deux
fonctions
définies
sur
0
;
+
∞
,
g
ne
s’annulant
pas
:
ˇ
Si
lim
x
↦→
+
∞
f
(
x
)=
−∞
et
si
lim
x
↦→
+
∞
g
(
x
)=+
∞
alors
lim
x
↦→
+
∞
f
(
x
)
g
(
x
)
=
−
1
ı
3
ˇ
Si
f
est
une
fonction
définie
sur
0
;
+
∞
telle
que
0
f
(
x
)
√
x
sur
[0
;
+
∞
[
alors
lim
x
↦→
+
∞
f
(
x
)
x
=0
ı
4
On
considère
un
repère
O
;
−→
i
;
−→
j
du
plan.
ˇ
Si
f
est
une
fonction
définie
sur
R
∗
alors
la
droite
d’équation
x
=0
est
asymptote
à
la
courbe
représentative
de
f
dans
le
repère
O
;
−→
i
;
−→
j
ı
5
ˇ
La
fonction
f
définie
sur
R
par
f
(
x
)=(
x
2
+3
x
+1)e
x
est
une
solution
sur
R
de
l’équation
différentielle:
y
−
y
=(2
x
+3)e
x
ı
6
Soient
A
,
B
,
C
trois
points
du
plan.
On
appelle
I
barycentre
des
points
A
et
B
affectés
respectivement
des
coefficients
3
et
−
2
.
ˇ
Si
G
est
le
barycentre
des
points
A
,
B
et
C
affectés
re-spectivement
des
coefficients
3
,
−
2
et
1
alors
G
est
le
milieu
du
segment
[
CI
]
ı
7
Soient
A
,
B
,
C
trois
points
du
plan
et
G
le
barycentre
de
A
,
B
et
C
affectés
respectivement
des
coefficients
3
,
−
2
et
1
.
ˇ
L’ensemble
des
points
M
du
plan
tels
que
:
3
·
−−→
MA
−
2
·
−−→
MB
+
−−→
MC
=1
est
le
cercle
de
centre
G
et
de
rayon
1
ı.
8
Soient
A
et
B
deux
points
distincts
du
plan.
On
désigne
par
M
un
point
quelconque
du
plan.
ˇ
Le
produit
scalaire
−−→
MA
·
−−→
MB
est
nul
si,
et
seulement
si,
M
=
A
ou
M
=
B
ı.
21.
Exercices
non-classés
E.3135
On
considère
dans
l’espace
un
cube
de
3
cm
de
côté,
noté
ABCDEFGH
et
représenté
ci-dessous
:
Soit
I
le
barycentre
des
points
pondérés
(
E
;
2)
et
(
F
;
1)
,
J
celui
de
(
F
;
1)
et
(
B
;
2)
et
enfin
K
celui
(
G
;
2)
et
(
C
;
1)
.
On
veut
déterminer
l’ensemble
des
points
M
équidistants
de
I
,
J
et
K
.
On
note
Δ
cet
ensemble
1
Placer
les
points
I
,
J
et
K
sur
la
figure
ci-dessus.
2
Soit
Ω
le
point
de
Δ
situé
dans
le
plan
(
IJK
)
.
Que
représente
ce
point
pour
le
triangle
IJK
?
Pour
la
suite
de
l’exercice,
on
se
place
maintenant
dans
le
repère
orthonormé
suivant
:
A
;
1
3
−−→
AD
;
1
3
−−→
AB
;
1
3
−→
AE
3
Donner
les
coordonnées
des
points
I
,
J
et
K
.
4
Soit
P
2
;
0
;
0
et
Q
1
;
3
;
3
deux
points
que
l’on
placera
sur
la
figure.
Démontrer
que
la
droite
(
PQ
)
est
orthogo-nale
au
plan
(
IJK
)
.
5
Soit
M
un
point
de
l’espace
de
coordonnées
(
x
;
y
;
z
)
.
a
Démontrer
que
M
appartient
à
Δ
si,
et
seulement
si,
le
triplet
(
x
;
y
;
z
)
est
solution
d’un
système
de
deux
équations
linéaires
que
l’on
écrira.
Quelle
est
la
na-ture
de
Δ
?
b
Vérifier
que
P
et
Q
appartiennent
à
Δ
.
Tracer
Δ
sur
la
figure.
6
a
Déterminer
un
vecteur
normal
au
plan
(
IJK
)
et
en
déduire
une
équation
cartésienne
de
ce
plan.
b
Déterminer
alors
les
coordonnées
exactes
de
Ω
.
E.3808
Soient
A
,
B
deux
points
distincts
fixés
d’un
cercle
C
de
centre
I
et
M
un
point
quelconque
de
ce
cercle
C
.
Le
point
D
est
défini
par
:
−→
IA
+
−→
IB
+
−−→
IM
=
−→
ID
1
Prouver
que
les
produits
scalaires
−−→
AD
·
−−→
BM
et
−−→
BD
·
−−→
AM
sont
nuls.
En
déduire
à
quelles
droites
particulières
du
triangle
ABM
le
point
D
appartient
puis
préciser
la
nature
du
point
D
pour
le
triangle
AMB
.
2
Soit
G
l’isobarycentre
des
points
A
,
B
,
M
.
Exprimer
−→
ID
en
fonction
de
−→
IG
.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/3250
sacados/3250
Liban juin 2005
4 points
sacados/3135
France
Septembre 2006
6 points
ABCDEFGH
chapExoCorrec/3808
sacados/3808
Extrait Antilles-Guyane
Septembre 2003
E.4313
La
figure
ci-contre
représente
un
cube
ABCDEFGH
d’arête
1
.
On
désigne
par
I
et
J
les
milieux
respectifs
des
arêtes
[
BC
]
et
[
CD
]
.
Soit
M
un
point
quelconque
du
segment
[
CE
]
.
Dans
tout
l’exercice,
on
se
place
dans
le
repère
orthonormé
A
;
−−→
AB
;
−−→
AD
;
−→
AE
.
1
a
Donner,
sans
justification,
les
coordonnées
des
points
C
,
E
,
I
et
J
.
b
Justifier
l’existence
d’un
réel
t
appartenant
à
l’intervalle
0
;
1
,
tel
que
les
coordonnées
du
point
M
soient
1
−
t
;
1
−
t
;
t
.
2
a
Démontrer
que
les
points
C
et
E
appartiennent
au
plan
médiateur
du
segment
[
IJ
]
.
b
En
déduire
que
le
triangle
MIJ
est
un
triangle
isocèle
en
M
.
c
Exprimer
IM
2
en
fonction
de
t
.
E.1665
Dans
le
plan,
on
considère
la
configura-tion
ci-dessous
:
1
Donner
le
programme
de
tracé
de
cette
configuration
en
commençant
par
la
phrase
:
ˇTracer
le
triangle
ABC
tel
que:
AC
=10
cm
;
BC
=8
cm
;
AB
=6
cm
ı
2
Les
tracés
suivants
doivent
être
tracés
à
l’aide
de
la
règle
graduée
et
du
compas
:
a
Reproduire
cette
figure
en
vraie
grandeur.
b
Tracer
le
cercle
de
centre
K
et
passant
par
le
point
G
.
Que
remarquez-vous?
https://chingmath.fr
sacados/4313
ABCDEFGHIJM
chapExoCorrec/1665
sacados/1665
10cm6cm8cmABCKG