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Orthogonalité et produits sclaire

Posté par
nirosane
22-05-16 à 14:09

Bonjour, pourriez vous m'aider pour cet exercice s'il vous plait c'est pour un DM.

Voici l'exercice :

Dans un repère (O;;), considère les points A(-2;1) et B(4;-1).
1. Déterminer une équation cartésienne de la droite (AB).
2. On considère le point C (3;2).
C appartient-il à la droite (AB)?
3.Déterminer les coordonnées d'un vecteur n normal à (AB)
4. On appelle H le projeté orthogonal de C sur la droite (AB). HC est la distance de C à la droite (AB).

Expliquer pourquoi il existe un réel k 0 tel que CH(vecteur) = kn(vecteur n).

5. Calculer CH.n ( les vecteur CH et n) de deux manières différentes et en déduire la distance CH du point C à la droite (AB).

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 14:16

bonjour,
toute équation de droite peu se mettre sous la forme ax + by + c = 0. Cette équation est dite cartésienne

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 14:30

le coefficient de l'équation de la droite (AB) est : -1/3

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 14:39

Tu dois ( ou devrais-si erreur de calcul de ma part) trouver:
x+3y+5=0

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 14:52

OUPS
-x-3y+1=0

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 15:07

toute équation de droite peut se mettre sous la forme ax + by + c = 0
Et le vecteur directeur est V( -b;a)

Posté par
nirosane
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 15:08

Bonjour,
Mais je ne comprend pas comment vous trouver l'équation de la droite avec seulement deux points pouvez vous m'expliquer?

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 15:08

Et le vecteur normal n à (AB) est (a;b)

Posté par
nirosane
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 15:13

Quand je fais mon calculs je trouve x -3y +1 =0

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 15:41

bon , on va reprendre:

pour simplifier, on va déterminer l'équation réduite qui est de la forme y=mx+p

A(-2;1) -> 1=-2m+p

B(4;-1). -> -1=4m+p

est-ce que pour l'instant, tu comprends ?

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 15:51

A(-2;1) -> 1=-2m+p

B(4;-1). -> -1=4m+p

système à résoudre :
1=-2m+p (1)
-1=4m+p (2)

<=>
1=-2m+p
1=-4m-p
--------------
2=-6m ou m=-2/6=-1/3

Si m=-1/3
alors dans 1=-2m+p, 1=-2*-1/3+p ou 1=2/3+p ou p=1-2/3 ou p=1/3

L'équation réduite -> y=-1/3 x + 1/3
ou
3y=-x+1
Ou
-x-3y+1=0

Posté par
nirosane
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 17:49

Ah d'accord merci.

Pour la question suivante il faut voir si les coordonnées du point C vérifie l'équation de la droite c'est bien ça?

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 20:51

Oui
Tu remplacés x par 3 et y par 2 dans l'équation trouvée précédemment.
Tu pourras conclure que le point C n'appartient pas  à la droite

Posté par
nirosane
re : Orthogonalité et produits sclaire 22-05-16 à 21:34

D'accord et pour le 3 il faut faire comment s'il vous plait?

Posté par
kenavo27
re : Orthogonalité et produits sclaire 23-05-16 à 10:01

Citation :
3.Déterminer les coordonnées d'un vecteur n normal à (AB)


-x-3y+1=0
vecteur normal (-1;-3)

rappel:
Citation :
toute équation de droite peut se mettre sous la forme ax + by + c = 0
le vecteur normal n à (AB) est (a;b)

Posté par
nirosane
re : Orthogonalité et produits sclaire 23-05-16 à 22:28

D'accord merci

Donc pour la question d'après ( la 4) on a :

n est un vecteur normal à (AB) cela signifie que que n est orthogonal à un vecteur directeur à D.
De plus, H est le projeté orthogonal de C sur la droite (AB) donc (CH) est perpendiculaire à (AB). Donc le vecteur CH et orthogonal à la droite (AB) cela signifie que CH est également un vecteur normal à (AB).
n et CH sont deux vecteur normal à (AB) : il s'agit donc de deux vecteur colinéaire.
Ainsi il existe un réel k0 tel que CH = n


Pour la question 5 vous pouvez me guider s'il vous plait?

Orthogonalité et produits sclaire

Posté par
nirosane
re : Orthogonalité et produits sclaire 24-05-16 à 20:50

Quelqu'un pourrait m'aider pour la question 5?

Posté par
hekla
re : Orthogonalité et produits sclaire 25-05-16 à 10:57

Bonjour

\vec{n} \dbinom {1}{3}

\vec{n} étant un vecteur normal à \vec{AB} est donc un vecteur directeur de (CH)

\vec{CH} est aussi un vecteur directeur de (CH)  par conséquent il existe un réel k \not=0
tel que \vec{CH}=k\vec{n}

Déterminons les coordonnées de H. Pour  ce faire on écrit d'abord une équation de (CH)

\vec{CM}\ \dbinom{x-3}{y-2}\quad \vec{n}\dbinom{1}{3}

les vecteurs sont colinéaires  3(x-3)-(y-2)=0 ou 3x-y-7=0

H appartenant à(AB) et à (CH) ses coordonnées vérifient les équations des deux droites

\begin{cases}x+3y-1=0\\3x-y-7=0\end{cases}

vous résolvez ce système  

CH= \sqrt{(x_C-x_H)^2+(y_C-y_H)^2}

autre

\vec{CH}\cdot\vec{n}=||\vec{CH}||\times ||\vec{n}|| \times \cos(\vec{CH},\vec{n})

Posté par
nirosane
re : Orthogonalité et produits sclaire 25-05-16 à 14:34

x= -3y+1
3(-3y+1) -y -7=0

x=-3y+1
-9y+3-y-7=0
x=-3y+1
-10y=4
x=-3y+1
y=-2/5

y=-2/5
x=6/5+1=11/5
On en déduit :


CH = 0.64+5.76
CH =  6.4
CH 2;5

Posté par
nirosane
re : Orthogonalité et produits sclaire 25-05-16 à 14:35

Mais après je comprend pas ce qu'il faut faire pouvez vous m'aider.

et pour l'autre manière je ne sais pas comment trouver la norme de n

Posté par
hekla
re : Orthogonalité et produits sclaire 25-05-16 à 15:02

\vec{u}\ \dbinom{x}{y}\quad ||\vec{u}||=\sqrt{x^2+y^2}

il faut garder les valeurs exactes

C \ (3~,~2) \quad H\ (11/5~,~-2/5)\qquad \vec{CH}\ \dbinom{11/5-3}{-2/5-2}\ \dbinom{-4/5}{-12/5}

CH=\sqrt{-4/5)^2+(-12/5)^2}=\sqrt{\dfrac{16+144}{25}}=\dfrac{4\sqrt{10}}{5}\approx 2,5298

Posté par
hekla
re : Orthogonalité et produits sclaire 25-05-16 à 15:13

la dernière ligne du précédent message servira à la vérification

\vec{CH}\cdot \vec{n}=(-4/5)\times 1+(-12/5)\times 3=-8

\vec{CH}\cdot \vec{n}=CH\times \sqrt{10}\times (-1)   de sens opposé  angle des vecteurs  \pi

CH=\dfrac{-8}{-\sqrt{10}}



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