Produit scalaire dans le plan/Exercice/Droite d'Euler

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Droite d'Euler
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Exercice 2
Leçon : Produit scalaire dans le plan
Chapitre du cours : 1

Cet exercice est de niveau 11.

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Produit scalaire dans le plan/Exercice/Droite d'Euler
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On considère un triangle ABC.

On note G le centre de gravité du triangle.

1. On note A' le milieu de [BC]. On rappelle (et on admettra) que G se situe au \frac{2}{3} des trois médianes du triangle.

Exprimer \overrightarrow{AA'} en fonction de \overrightarrow{AG}.

2. Soient O et H deux points quelconques du plan. En introduisant O et H dans la relation du 1°, démontrer que :

3\overrightarrow{OG} = \overrightarrow{OH}+\overrightarrow{HA}+2\overrightarrow{OA'}\,

3. On note à présent H l'orthocentre du triangle ABC (l'intersection des 3 hauteurs)

et O le centre du cercle circonscrit au triangle ABC (l'intersection des trois médiatrices).

Démontrer que :

(3\overrightarrow{OG}-\overrightarrow{OH}).\overrightarrow{BC}=0\,

4. Pourquoi peut-on en déduire également :

(3\overrightarrow{OG}-\overrightarrow{OH}).\overrightarrow{AC}=0\,
(3\overrightarrow{OG}-\overrightarrow{OH}).\overrightarrow{AB}=0\,

5. En déduire que :

3\overrightarrow{OG}=\overrightarrow{OH}\,

6. En déduire que O, G et H sont alignés (sur une droite appelée Droite d'Euler du triangle ABC).

NB : Pour le niveau 12, voir la démonstration avec les nombres complexes.