
\exo {Parallélogramme, alignements}
On considère un parallélogramme $ABCD$.
\itemnum Construire les points $M$ et $N$ définis par
$$
\overrightarrow {AM} = 3 \overrightarrow {AD}
\qquad {\rm et} \qquad
\overrightarrow {BN} = {1\over 2} \overrightarrow {AB}.
$$
\itemitemalphnum Exprimer $\overrightarrow {CM}$ en fonction de
$\overrightarrow {AB}$ et $\overrightarrow {AD}$.
\itemitemalph Exprimer $\overrightarrow {CN}$ en fonction de
$\overrightarrow {AB}$ et $\overrightarrow {AD}$.
\itemnum Montrer que les points $C$, $M$ et $N$ sont alignés.
\finexo
\corrige
\def \epspath {%
/home/jp/tex_doc/lycee/database/2nd/geometrie/vecteurs/}
\itemnum
$$
\superboxepsillustrate {calc_018.ps}
$$
\itemalphnum Il vient
$$\eqalign {
\overrightarrow {CM}
&= \overrightarrow {CD} + \overrightarrow {DA} + \overrightarrow {AM}
\qquad \hbox {(relation de Chasles)}
\cr
&= \overrightarrow {BA} - \overrightarrow {AD} + 3
\overrightarrow {AD}
\qquad \hbox {puisque $\overrightarrow {CD} = \overrightarrow
{BA}$ (car $ABCD$ parallélogramme)
et $\overrightarrow {AM} = 3\overrightarrow {AD}$ par hyp.}
\cr
&= \dresultat {-\overrightarrow {AB} + 2\overrightarrow {AD} =
\overrightarrow {CM}}
\cr
}$$
\itemalph De la même façon, on a
$$\eqalign {
\overrightarrow {CN}
&= \overrightarrow {CB} + \overrightarrow {BN}
\qquad \hbox {(relation de Chasles)}
\cr
&= \overrightarrow {DA} + {1\over 2} \overrightarrow {AB}
\qquad \hbox {puisque $\overrightarrow {DA} = \overrightarrow
{CB}$ (car $ABCD$ parallélogramme)
et $\overrightarrow {BN} = {1\over 2}\overrightarrow {AB}$ par hyp.}
\cr
&= \dresultat {{1\over 2}\overrightarrow {AB} -\overrightarrow {AD} =
\overrightarrow {CN}}
\cr
}$$
\itemnum On remarque que \dresultat {\overrightarrow {CM} =
-2\overrightarrow {CM}}, ce qui prouve que les vecteurs
$\overrightarrow {CM}$ et $\overrightarrow {CN}$ sont colinéaires, et
par suite que les points \tresultat {$C$, $M$ et $N$ sont alignés}.
\fincorrige