Exercices sur le Produit Scalaire


  • M

    Bonjour j'aurais besoin d'un petit peu d'aide si c'est possible.
    J'ai deux exercices sur les produits scalaires et je bloque sur certaines questions:

    Exercice1:

    Le cercle C de centre O et de rayon 3 a pour diamètre [AB]. H est le point du segment [AO] défini par AH=2 et d est la droite passant par H est perpendiculaire à (AB). M est un point libre du cercle. La droite d coupe le cercle c en R et S, et la droite (AM) en L.

    fichier math

    1. Calculer le produit scalaire vecteurAL . vecteurAB et trouver trois autre produit scalaire qui lui sont égaux.

    -> Selon moi vecteurAL . vecteurAB = vecteurAH . vecteurAB
    =2×6×cos0
    =12

    vecteurAL . vecteurAB = vecteurAH . vecteurAB
    vecteurAL . vecteurAB = vecteurAL . vecteurAM
    vecteurAL . vecteurAB = vecteurAR . vecteurAB

    1. Calculer le produit AL×AM

    ->Si LH = 1 (là est mon problème comment démontrer que LH=1 ?)
    On a AL = √5 par Pythagore
    Puis par Thales on a AL÷AM = AO ÷ AB
    AM= (AL×AB)÷ AO
    AM≈4,47

    AL× AM ≈ 10

    1. Déterminer la longueur AR. (Je bloque sur cette question.)

    Exercice 2:

    ABCD est un carré de côté a et de centre O. Les points I et J sont les milieux respectifs des segments [AB] et [AC].

    fichier math

    1. Calculer les produits scalaires vecteurAI . vecteurAJ et vecteurAO . vecteurCD en fonction de a.

    -> vecteurAI . vecteurAJ = vecteurAI . vecteurAB
    = (a÷2) × a × cos45

    vecteurAO . vecteurCD = vecteurAO . vecteur(-AB)
    = (√(a²+a²)÷2) × (-a) × cos45

    2)Calculer les distances AJ et AC en fonction de a

    -> Par Pythagore:

    AC²= AB²+BC²
    AC= √(a²+a²)

    AJ²=AB² + (BC÷2)²
    AJ= √ (a² + (a÷2)²)

    1. Montrer que vecteurAJ . vecteurAC = 3a²÷2 et déterminer l'angle JAC (De même je suis bloquer à cette questions)

    Merci d'avance de l'aide que vous pourriez m'apporter.


  • M

    1. non (premier exo presque faux)
      AL.AB = AH.AB = 12

    AL.AB = AH.AB = AS.AB = AR.AB

    2)maintenant le produit AL*AM ici on a la multiplication de deux normes soit
    ll AL ll * ll AM ll ce qui est aussi équivalent au produit scalaire AL.AM
    puiske AL.AM = ll AL ll * ll AM ll * cos (0) (et cos 0 = 1)

    pour calculer le produit scalaire on peut faire AL.(AB+BM)
    ce qui donne AL.AB +AL.BM = 12 (puisque AL.BM = 0 )

    donc AL*AM = 12

    je continu l'exo ?


  • M

    pour déterminer AR on peut utiliser un repere avec O le centre donc

    A(-3;0) B(3;0) R (-1 ; y)

    ici y= HR hors HR² = RO² - OH² (pythagore, RO (le rayon))

    donc HR²= 9 - 1 = 8 HR=2√2 >>>> R(-1;2√2)

    on cherche maintenant norme du vecteur AR (2;2√2)

    √( 2² + (2√2)² ) = √ 12 = 2√3
    AR=2√3

    ou sinon sans repere on dit que AR.BR=0
    (AH+HR).(BH+HR)= AH.BH + AH.HR + HR.BH + HR²
    AH.HR=0 et HR.BH=0 ll AH ll =2 et ll BH ll = 4 (deux vecteurs sens opposé) donc AH.BH= -8
    on a -8 + HR² = 0 ce qui donne bien HR²=8 et HR= 2√2

    maintenant on fait pithagore puisqu'on connait deux normes AH et HR (on a pas utilisé de repere pour déterminer RH) (choisi la méthode qui te semble plus proche de ta lecon (produit scal)


  • M

    1. Il me semble que c'est ce que j'ai mis pour AL.AB = AH.AB
      mais j'ai penser que AM était le projeté de AB sur AL ?

    2. merci

    3. je pense qu'il faut faire avec pythadore mais mon problème est qu'il me manque des mesures ? (RH , RB)


  • M

    désolé je n'avais pas vu ta dernière réponse ...


  • M

    merci beaucoup !


  • M

    euh j'ai remodifié mon message sur le calcul de RH (deux facons de faire)


  • M

    je fais l'autre exo:

    AI.AJ

    B projeté ortho de J sur (AI)

    AI.AJ=AI.AB

    AB=a AI= a/2 donc AI.AB= a²/2

    AO.CD

    deux vecteurs sens opposé donc résultat négatif

    on est dans un carré: 1) la diagonal d'un carré de coté a vaut a√2
    AO=AC/2 donc AO=a√2/2

    1. l'angle AC;AD = 45° = pi/4 et cos(pi/4) = √2/2

    et CD= a donc AO.CD= a√2/2 * √2/2 * a= 2a²/4 = -(a²/2)

    pour les distances

    j'ai cité plus haut une propriété du carré mais je refais la démo
    AC²= a²+a²=2a² AC=a√2

    AJ²= AB²+BJ²
    BJ=a/2 >> AJ²= a²+a²/4= 5a²/4
    AJ= a(√5)/2


  • M

    Merci effectivement je comprends mieux la deuxième.


  • M

    regarde en bas j'ai fait la question 2 (tu veux que je fais la 3 aussi ??)


  • M

    d'accord j'en fais un bout c tout simple regarde

    AJ.AC = (AB+BJ).(AB+BC)
    = AB² + AB.BC + BJ.AB+ BJ.BC

    AB.BJ=0 et AB.BC=0

    AB²=a² et
    BJ.BC= a/2*a
    = a²/2

    donc on a
    a² + a²/2
    = 2a²/2 + a²/2
    = 3a²/2

    voila (je fais aussi la derniere question qui en faite utilise la definition produit scalaire avec cosinus ... ????)


  • M

    J'ai compris mes erreurs mais c'est surtout sur la 3 que je bloquais donc je veux bien un peu d'aide si ça te gène pas ?


  • M

    ...

    une piste ( AJ.AC = ll AJ ll * ll AC ll * cos (AJ;AC) = 3a²/2 (ce qu'on a prouvé) )

    donc en remplassant avec les valeurs (qu'on a également calculer a la question 2 on trouve ...???)

    je continue , ou t'es toujours bloqué?


  • M

    a√5/2×a√2×cos(AJ;AC) = 3a²/2
    On est d'accord mais c'est juste dans les calcul que je trouve quelque chose d'improbable 6a²/(2a√5×2a√2)


  • M

    lol non regarde

    a√2 x a√5/2 x cos (AJ;AC) = 3a² / 2

    a²√10/2 x cos (AJ;AC) = 3a² / 2

    (3a²/2)/(a²√10/2) = cos (AJ;AC)

    (3a²/2) x (2/a²√10) = (3/√10) = cos (AJ;AC) environ 18 °


  • M

    MERCI BEAUCOUP 😃


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