1. **Énoncé du problème :**
Trouver les coordonnées dans la base $(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AD}, \overrightarrow{AA'})$ des vecteurs $\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AD}, \overrightarrow{AA'}, \overrightarrow{BD'}, \overrightarrow{AN}, \overrightarrow{BP}$ et $\overrightarrow{CS}$.
2. **Base et repères :**
La base est formée par les vecteurs $\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AD}, \overrightarrow{AA'}$.
Par définition, dans cette base :
- $\overrightarrow{AB} = (1,0,0)$
- $\overrightarrow{AD} = (0,1,0)$
- $\overrightarrow{AA'} = (0,0,1)$
3. **Coordonnées des vecteurs de base :**
- $\overrightarrow{AB} = (1,0,0)$
- $\overrightarrow{AD} = (0,1,0)$
- $\overrightarrow{AA'} = (0,0,1)$
4. **Vecteur $\overrightarrow{BD'}$ :**
On exprime $\overrightarrow{BD'}$ en fonction de la base :
$$\overrightarrow{BD'} = \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'} = -\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'}$$
Donc,
$$\overrightarrow{BD'} = (-1,1,1)$$
5. **Coordonnées des points H et K (milieux) :**
- $H$ milieu de $[DD']$ :
$$\overrightarrow{DH} = \frac{1}{2} \overrightarrow{DD'} = \frac{1}{2} \overrightarrow{AA'} = (0,0,\frac{1}{2})$$
- $K$ milieu de $[CD]$ :
$$\overrightarrow{CK} = \frac{1}{2} \overrightarrow{CD} = \frac{1}{2} (-\overrightarrow{AB}) = (-\frac{1}{2},0,0)$$
6. **Coordonnées des points N, P, S :**
Les points $N, P, S$ sont définis par leurs positions relatives dans le parallélépipède, souvent comme milieux ou centres de segments ou faces. Supposons que :
- $N$ est milieu de $[HK]$ donc
$$\overrightarrow{AN} = \overrightarrow{AH} + \frac{1}{2} \overrightarrow{HK}$$
Calculons $\overrightarrow{AH}$ et $\overrightarrow{HK}$ :
$$\overrightarrow{AH} = \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{DH} = (0,1,0) + (0,0,\frac{1}{2}) = (0,1,\frac{1}{2})$$
$$\overrightarrow{HK} = \overrightarrow{AK} - \overrightarrow{AH} = (-\frac{1}{2},1,0) - (0,1,\frac{1}{2}) = (-\frac{1}{2},0,-\frac{1}{2})$$
Donc,
$$\overrightarrow{AN} = (0,1,\frac{1}{2}) + \frac{1}{2}(-\frac{1}{2},0,-\frac{1}{2}) = (0,1,\frac{1}{2}) + (-\frac{1}{4},0,-\frac{1}{4}) = (-\frac{1}{4},1,\frac{1}{4})$$
7. **Vecteur $\overrightarrow{AN}$ :**
$$\overrightarrow{AN} = (-\frac{1}{4},1,\frac{1}{4})$$
8. **Vecteur $\overrightarrow{BP}$ :**
Supposons $P$ milieu de $[B'C']$ (parallèle à $[BC]$), donc
$$\overrightarrow{BP} = \overrightarrow{BC} + \frac{1}{2} \overrightarrow{CC'}$$
Or,
$$\overrightarrow{BC} = \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{AC} = -\overrightarrow{AB} + (\overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AB}) = \overrightarrow{AD} = (0,1,0)$$
$$\overrightarrow{CC'} = \overrightarrow{AA'} = (0,0,1)$$
Donc,
$$\overrightarrow{BP} = (0,1,0) + \frac{1}{2}(0,0,1) = (0,1,\frac{1}{2})$$
9. **Vecteur $\overrightarrow{CS}$ :**
Supposons $S$ milieu de $[C'D']$ donc
$$\overrightarrow{CS} = \overrightarrow{CC'} + \frac{1}{2} \overrightarrow{C'D'} = (0,0,1) + \frac{1}{2}(-\overrightarrow{AB}) = (0,0,1) + (-\frac{1}{2},0,0) = (-\frac{1}{2},0,1)$$
**Réponses finales :**
- $\overrightarrow{AB} = (1,0,0)$
- $\overrightarrow{AD} = (0,1,0)$
- $\overrightarrow{AA'} = (0,0,1)$
- $\overrightarrow{BD'} = (-1,1,1)$
- $\overrightarrow{AN} = (-\frac{1}{4},1,\frac{1}{4})$
- $\overrightarrow{BP} = (0,1,\frac{1}{2})$
- $\overrightarrow{CS} = (-\frac{1}{2},0,1)$
Coordonnees Vecteurs E32071
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.