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Cercle et Produit Scalaire

Posté par Almoravide (invité) 09-11-06 à 17:16

Bonjour,

J'ai un dm à faire et il y a 2 exercices où je n'y arrive pas...Aidez moi svp.

Voici l'énoncé du 1er :

Le plan est muni d'un repère orthonormé. Pour tout réel k, on note Ck l'ensemble d'équation

x² + y² - 2kx + 2x + 2ky + 6y - 10 = 0.

1/ Déterminer les ensembles C0, C1, C2.
2/ a) Démontrer que pour tout réel k, Ck est un cercle.
   b) Déterminer les coordonnées du centre Ik de Ck et calculer son rayon.
3/ Quel est l'ensemble des points Ik lorsque k décrit ?
4/ Démontrer que tous les cercles Ck passent par 2 points fixes A et B.

Pour le 1, j'ai essayé en remplacant k par 0, puis 1 puis 2, mais je ne suis pas sûr d'avoir bien expliquer...

Puis pour le 2a, j'ai essayé de démontrer que l'équation du cercle marche dans ce cas, et ainsi, prouver que C est bel et bien un cercle. J'ai procédé ainsi :

Equation d'un cercle : (x-xA)² + (y-yA)² = R²

x² + 2x = (x+1)² - 1²
y² + 6y = (y+3)² - 3²
L'équation de C s'écrit (x+1)² - 1 + (y+3)² - 9 - 10 = 0 c'est-à-dire (x+1)² + (y+3)² = 20.
Donc C est bien un cercle de rayon 20.

A partir du 2b, je n'y arrive plus !! Svp aidez-moi !!

Voilà le premier exercice. Svp aidez moi, j'y bloque et je dois absolument le faire et les rendre pour demain...

Merci d'avance.

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:20

bonjour

2)
x² + y² - 2kx + 2x + 2ky + 6y - 10 = 0

x²+2(1-k)x  +  y²+2(3+k)y   -10 = 0

x²+2(1-k)x est le début du carré de ...

y²+2(3+k)y est le début du carré de ...

A toi
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:30

Euuuuh...

Je n'ai pas très bien compris "...est le debut du carré de..."

J'ai suivi ton procédé et j'ai compris mais que cela veut-il dire ?

Merci pour vos réponses

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:34

deux exemples :

x²+2x est le début du carré de (x+1)² donc x²+2x = (x+1)² - (1)²

x-4x est le début du carré de (x-2)² donc x²-4x = (x-2)² - (2)²


essaie de faire pareil avec x²+2(1-k)x et y²+2(3+k)y

A toi
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:42

Ahhh ok, je comprend...

Avec les identités remarquables !!

Alors, voyons....

x² - 2(1-k)x = (x-1)² - 1²
y² + 2(3+k)y = (y+3)² - 3²

C'est ca ??

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:44

non

"ça" s'écrit comme "ça"
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:48

Ok

x² - 2(1-k)x = (x-1-k)² - 1k²
y² + 2(3+k)y = (y+3+k)² - 3k²

Et maintenant ??

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:50

x² - 2(1-k)x = (x+k)² - k²
y² + 2(3+k)y = (y+3+k)² - 3k²

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:52

x² - 2(1-k)x = (x - (1-k))² - (1-k)²
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:55

x² - 2(1-k)x = (x - (1-k))² - (1-k)²
y² + 2(3+k)y = (y+(3k))² - (3+k)²

Et là ??
Il faut être endurant avec moi...dsl si je pourrais t'agacer...

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:55

y² + 2(3+k)y = (y+(3+k))² - (3+k)² dsl

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 17:59

bien

remplace maintenant
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 18:07

Je remplace par quoi ?

Je n'ai ni x ni y...

Je ne comprend pas...:'(

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 18:09

remplace

x²+2(1-k)x par (x - (1-k))² - (1-k)²
et
y²+2(3+k)y par (y + (3+k))² - (3+k)²
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 18:14

x² + 2(1-k)x + y² + 2(3+k)y - 10 = 0

(x-(1-k))² - (1-k)² + (y+(3+k))² - (3+k)² - 10 = 0

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 18:19

continue

le but est d'arriver à (x-x0)²+(y-y0)²=c=r² qui est l'équation d'un cercle de centre (x0;y0) et de rayon r

le but est de s'assurer que le c est bien positif pour être égal à un r²

Je laisse la main
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 18:27

(x-x0)² + (y-y0)² = R²
[(x-(1-x)) - (1-k)]² + [(y+(3+k)) - (3+k)]² = 20

Dois-je maintenant develloper ??

C'est bien positif car nous avons ici une somme de 2 termes au carrés (les carrés sont toujours positifs), donc....

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 09-11-06 à 22:13


(x-(1-k))² - (1-k)² + (y+(3+k))² - (3+k)² - 10 = 0

(x-(1-k))² + (y+(3+k))² = (1-k)² + (3+k)² + 10 =somme de termes positifs supérieure à 10 = r²

c'est donc un cercke de centre ( 1-k ; 3+k ) et de rayon racine( 2k²+4k+20 )

A vérifier, bien sûr
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 16:27

Oui je comprend sauf pour le rayon. Comment (2k²+4k+20) ??

A verifier ?

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 18:25

Svp répondez moi, je dois rendre ce devoir demain matin.

Je vous en supplie, aidez moi...

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 19:31

une correction :

(x-(1-k))² + (y-(-3-k))² = (1-k)² + (3+k)² + 10 =somme de termes positifs supérieure à 10 = r²

c'est donc un cercke de centre ( 1-k ; -3-k ) et de rayon racine( 2k²+4k+20 )
.

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 19:34

recorrection :
(x-(k-1))² + (y-(-3-k))² = (1-k)² + (3+k)² + 10 = 2k²+4k+20

pour I tel que : xI = k-1 et yI=-3-k

tu tires k : k=xI+1 et tu remplaces => yI=-xI-4 qui est l'équation d'une droite
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 19:36

Merci de votre aide précieuse !!

Tout ceci est le 2.b/.

Pouvez-vous m'aider pour le 3 et 4...

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 19:39

enfin pour les points fixes :

x² + y² - 2kx + 2x + 2ky + 6y - 10 = 0

tu mets k en facteur :

k(2y-2x) + x² + y² + 2x + 6y - 10 = 0.

cette équation en Ak+B=0 sera vérifiée pour tout k si A=B=0 donc

2y-2x=0
x² + y² + 2x + 6y - 10 = 0

y=x
2x²+8x-10=0

y=x
(x+5)(x-1)=0

2 couples de solutions :
x=y=1
ou x=y=-5

donc 2 points fixes (1,1) et (-5,-5)
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 19:41

Merci !!

Aussi, je vois l'explication du 4, mais le 3, où est-elle ?

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 19:42

relis bien 19:34
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 19:48

Euuuuh...
C'est :
"pour I tel que : xI = k-1 et yI=-3-k

tu tires k : k=xI+1 et tu remplaces => yI=-xI-4 qui est l'équation d'une droite"

Non ?

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 19:52

oui c'est cela

I a pour coordonnées k-1; 3-k

le but est de relier yI à xI indépendemment de k
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 19:56

Merci bcp !! Franchement, vous m'avez beaucoup aidé, sur la méthode et sur la réflexion !!! Je n'arriverai pas à vous remercier comme il le faut...

Maintenant, je souhaiterais juste des explications de méthodes sur un autre exercice (le dernier je pense). Voici l'énoncé :

On pose = 1/3VecteurAB et = 1/4VecteurAC.
(A;;) est un repère orthonormé du plan.
1/ Quelles sont les coordonnées de A, B et C ?
2/ On note (x;y) les coordonnées d'un point M.
Exprimer MA² - 2MB² + 3MC² en fonction de x et y.
3/ Determiner, à l'aide de l'expression obtenue (jai eu pb pour la trouver), l'ensemble E pour les valeurs suivantes de k :
a)k = 140
b)k = -60
c)k = -100

Merci encore !!!!!!!

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 20:20

si i = AB/3 (en vecteur) alors AB = 3i et B a pour coord (3,0) dans le repere (A,i,j)

C à ton avis ?
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 20:26

A c'est l'origine donc (0;0)
AB = xA * xB + yA * yB (c'est bien ca ?? j'ai un petit doute)
donc, xA * xB + yA * yB = 3i

...?

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 20:34

A est la nouvelle origine oui

la suite est qu'il te faut exprimer le vecteur (origine,pointM) en fonctio n des vecteurs de base pour avoir les coordonnées de M dans le repère
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 20:40

Alors là...

xM * xA + yM * yA...

Là, je pense que je fais n'importe quoi..fffff ohhh misere !!

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 20:55

Je reviens dans une demi heure environ

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:34

j = AC/4 => AC = 4j que tu peux aussi écrire AC = 0i+4j => C(0,4)
.

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:36

A a bien entendu les coord. 0,0 dans le repère A,i,j
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:39

Ahhhhh ok...

Donc, pour B :

AB = 3i que je peux aussi écrire AB = 3i+0j => B(3;0)

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:39

à quoi correspondent les valeurs de k du 3) ?
.

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:40

oui, pour 21:39
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:42

MA² - 2MB² + 3MC²

(x*xA+y*yA)² - 2(x*xB+y*yB)² + 3(x*xC+y*yC)²

C'est bien ca ?

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:44

pour le 3, de quel ensemble e s'agit-il ?

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:45

non

il te faut revoir ton cours
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:47

On doit utiliser AB²=(xB-xA)²+(yB-yA)² car le repere est orthonormé non ?

Posté par
mikayaou
re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:48

Je laisse la main : bon courage pour la suite
.

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 21:49

Nooooooooooooooon snif

Posté par Almoravide (invité)re : Cercle et Produit Scalaire 12-11-06 à 22:13

Est-ce M(A-2B+3C)² ??

Svp, une petite piste !! Svvvvvp sniif



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