1. **Énoncé du problème :**
Décomposer les vecteurs $\overrightarrow{OI}$ et $\overrightarrow{HJ}$ dans la base $(\overrightarrow{HG}, \overrightarrow{HE}, \overrightarrow{HD})$ du parallélépipède rectangle $ABCDEFGH$.
2. **Définitions et notations :**
- $O$ est le centre de la face $AEHD$.
- $I$ est défini par $\overrightarrow{FI} = 0{,}75 \times \overrightarrow{FE}$.
- $J$ est défini par $\overrightarrow{DJ} = 0{,}5 \times \overrightarrow{DC}$.
3. **Base du repère :**
La base est formée par les vecteurs :
- $\overrightarrow{HG}$ (parallèle à une arête du parallélépipède),
- $\overrightarrow{HE}$,
- $\overrightarrow{HD}$.
4. **Coordonnées des points dans la base :**
On pose que le parallélépipède est positionné de sorte que :
- $H$ est l'origine,
- $\overrightarrow{HG} = \vec{i}$,
- $\overrightarrow{HE} = \vec{j}$,
- $\overrightarrow{HD} = \vec{k}$.
5. **Coordonnées des points importants :**
- $O$ est le centre de la face $AEHD$, donc $O$ est le milieu de $AEHD$.
La face $AEHD$ est un rectangle avec sommets $A, E, H, D$.
- En coordonnées dans la base, $H = (0,0,0)$,
$E = (0,1,0)$,
$D = (0,0,1)$,
$A = (0,1,1)$.
Le centre $O$ de la face $AEHD$ est donc le milieu de $AEHD$ :
$$O = \frac{A + E + H + D}{4} = \frac{(0,1,1) + (0,1,0) + (0,0,0) + (0,0,1)}{4} = (0, \frac{1+1+0+0}{4}, \frac{1+0+0+1}{4}) = (0, 0{,}5, 0{,}5)$$
6. **Coordonnées de $F$ et $E$ :**
- $F$ est le sommet opposé à $E$ sur l'arête parallèle à $\overrightarrow{HG}$.
- $E = (0,1,0)$,
- $F = (1,1,0)$ (car $\overrightarrow{HF} = \overrightarrow{HG} + \overrightarrow{HE}$).
7. **Calcul de $I$ :**
On a $\overrightarrow{FI} = 0{,}75 \times \overrightarrow{FE}$.
Or $\overrightarrow{FE} = E - F = (0,1,0) - (1,1,0) = (-1,0,0)$.
Donc :
$$\overrightarrow{FI} = 0{,}75 \times (-1,0,0) = (-0{,}75,0,0)$$
Ainsi :
$$I = F + \overrightarrow{FI} = (1,1,0) + (-0{,}75,0,0) = (0{,}25,1,0)$$
8. **Calcul de $\overrightarrow{OI}$ :**
$$\overrightarrow{OI} = I - O = (0{,}25,1,0) - (0,0{,}5,0{,}5) = (0{,}25,0{,}5,-0{,}5)$$
9. **Décomposition de $\overrightarrow{OI}$ dans la base $(\overrightarrow{HG}, \overrightarrow{HE}, \overrightarrow{HD})$ :**
$$\overrightarrow{OI} = 0{,}25 \overrightarrow{HG} + 0{,}5 \overrightarrow{HE} - 0{,}5 \overrightarrow{HD}$$
10. **Coordonnées de $D$ et $C$ :**
- $D = (0,0,1)$,
- $C = (1,0,1)$ (car $\overrightarrow{HC} = \overrightarrow{HG} + \overrightarrow{HD}$).
11. **Calcul de $J$ :**
On a $\overrightarrow{DJ} = 0{,}5 \times \overrightarrow{DC}$.
Or $\overrightarrow{DC} = C - D = (1,0,1) - (0,0,1) = (1,0,0)$.
Donc :
$$\overrightarrow{DJ} = 0{,}5 \times (1,0,0) = (0{,}5,0,0)$$
Ainsi :
$$J = D + \overrightarrow{DJ} = (0,0,1) + (0{,}5,0,0) = (0{,}5,0,1)$$
12. **Calcul de $\overrightarrow{HJ}$ :**
$$\overrightarrow{HJ} = J - H = (0{,}5,0,1) - (0,0,0) = (0{,}5,0,1)$$
13. **Décomposition de $\overrightarrow{HJ}$ dans la base $(\overrightarrow{HG}, \overrightarrow{HE}, \overrightarrow{HD})$ :**
$$\overrightarrow{HJ} = 0{,}5 \overrightarrow{HG} + 0 \overrightarrow{HE} + 1 \overrightarrow{HD}$$
**Réponses finales :**
- $\boxed{\overrightarrow{OI} = 0{,}25 \overrightarrow{HG} + 0{,}5 \overrightarrow{HE} - 0{,}5 \overrightarrow{HD}}$
- $\boxed{\overrightarrow{HJ} = 0{,}5 \overrightarrow{HG} + 0 \overrightarrow{HE} + 1 \overrightarrow{HD}}$
Decomposition Vecteurs A801B6
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