Soit a et b deux réels.
On considère, dans le plan complexe, les points ,
et
.
On note g l’affixe du centre de gravité G du triangle RST.
1. A quelle condition sur les réels a et b, le point G est-il situé sur l’axe des abscisses ?
2. A quelle condition sur les réels a et b, le point G est-il situé sur l’axe des ordonnées ?
3. A quelle condition sur les réels a et b, le point G est-il situé à l’origine du repère ?
Le centre de gravité d’un triangle n’est rien d’autre que l’isobarycentre de ses trois sommets …
Notons r, s et t les affixes respectives des points R, S et T.
Soit alors g l’affixe de G.
Le point G étant l’isobarycentre des points R, S et T, on a :
Le point G est situé sur l’axe des abscisses si, et
seulement si, son affixe est un réel c'est-à-dire si, et seulement si : .
Or : .
On a :
On en tire : .
On a donc :
L’affixe du point G est un réel si, et seulement si on a :
Le point G est situé sur l’axe des ordonnées si, et seulement
si, son affixe est un imaginaire pur c'est-à-dire si, et seulement si : .
Or : .
A la question précédente, on a vu que l’on avait : .
On en tire : .
On a donc :
L’affixe du point G est un imaginaire pur si, et seulement si on a :
Dire que le point G est situé à l’origine du repère équivaut à dire que son affixe est nulle, soit encore qu’elle est à la fois réelle et imaginaire pur. Les deux conditions obtenues aux questions précédentes doivent donc être simultanément vérifiées.
D’après ce qui précède, on doit donc résoudre le système :
On peut facilement procéder par substitution :
La deuxième équation nous donne deux valeurs possibles pour a :
et
.
Les valeurs correspondantes sont alors : et
.
Le point G est situé à l’origine du repère si, et seulement si on a :
ou
A titre de complément, nous fournissons, pour chacune des situations obtenues à la question 3, les affixes des points R, S et T et une figure correspondante (à chaque fois, on fait apparaître les trois médianes et le point G.
On calcule facilement : ,
et
.
D’où la figure :

On a cette fois : ,
et
.
D’où la figure :
