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Produit scalaire

Posté par
doudouy1
11-03-24 à 16:07

Bonjour/Bonsoir,
Voici un exercice que j'ai à rendre pour ce mercredi. Cependant, je rencontre une difficulté sur l'exercice 2 que j'ai commencé à chercher.

Soit ABCD un rectangle tel que AB=4 et AD = 2. Soient E le point tel que vec(AE) = 1vec(AB) et F le milieu de [CD].
1. Réaliser une figure.
2. a. En remarquant que vec(DE) = vec(DA)+vec(AE), démontrer que vec(AC) . vec(DE)=-vec(AD)² + vec(AC) . vec(AE).
b. En déduire que les droites (AC) et (DE) sont perpendiculaires.
3. Montrer que les droites (EF) et (BD) sont perpendiculaires.

    Exercice 1
Figure joint ci-dessous au brouillon

   Exercice 2
vec(AC) . vec(DE)=-vec(AD)² + vec(AC) . vec(AE)

   • vec(AD)² = ||vec(AD)||2
       vec(AD)² = AD2
       vec(AD)² = 22 = 4

    • vec(AC) et vec(AE) sont colinéaires de même sens, donc
        vec(AC) . vec(AE) = ||vec(DC)||*||vec(AE)||
        vec(AC) . vec(AE) = DC*AE
        vec(AC) . vec(AE) = 4*1 = 4

    •  vec(AC) . vec(DE)=-vec(AD)² + vec(AC) . vec(AE)
         vec(AC) . vec(DE)=-4 + 4
         vec(AC) . vec(DE)= 0

Mais je ne vois pas comment démontrer car j'affirme seulement que  vec(AC) . vec(DE)= 0

b. Comme  vec(AC) . vec(DE)= 0,  vec(AC) vec(DE)

    Exercice 3
Il suffit de montrer que vec(EF) . vec(BD) = 0
   vec(EF) . vec(BD) = vec(BC)² + (vec(DE) -  vec(AE)) . vec(CD)
Or (vec(DE) -  vec(AE)) et vec(CD)sont colinéaires de sens contraires.
   vec(EF) . vec(BD) = 22 + (-1)*4
   vec(AC) . vec(DE)= 0

Les droites (EF) et (BD) sont perpendiculaires.

Produit scalaire

Posté par
hekla
re : Produit scalaire 11-03-24 à 16:40

Bonjour

Si vous dites que \vec{AE}=1\vec{AB} par conséquent E=B

Posté par
hekla
re : Produit scalaire 11-03-24 à 16:49

Ne confondez-vous pas question et exercice ?

Comment pouvez-vous affirmer que les vecteurs     \vec{AE} $ et  $\vec{AC} sont colinéaires ?

Posté par
doudouy1
re : Produit scalaire 11-03-24 à 17:12

Excusez moi pour cette erreur, je voulais dire vec(DC) et vec(AE) sont colinéaires de même sens, donc
        vec(DC) . vec(AE) = ||vec(DC)||*||vec(AE)||
        vec(DC) . vec(AE) = DC*AE
        vec(DC) . vec(AE) = 4*1 = 4

Posté par
hekla
re : Produit scalaire 11-03-24 à 17:32

Vous n'avez pas répondu à ma première question.
Faut-il considérer le point E défini par \dfrac{1}{4}\vec{AB} ?

Pourquoi le calcul \vec{DC}\cdot\vec{AE}

On vous demande de calculer \vec{AC}\cdot \vec{DE}.

\vec{AC}\cdot \vec{DE}=\vec{AC}\cdot\vec{DA}+\vec{AC}\cdot \vec{AE}

\vec{DA}=-\vec{AD}

Posté par
doudouy1
re : Produit scalaire 11-03-24 à 18:41

Oui en effet! Je n'ai pas modifié l'énoncé, après le cours de maths d'aujourd'hui notre professeure nous a demandé  de remplacer par vec(DC).vec(AE).
Je m'excuse, mais je ne comprends pas votre question...

Posté par
hekla
re : Produit scalaire 11-03-24 à 19:14

Pour \vec{DC}\cdot \vec{AE}

on a bien
\vec{DC}\cdot \vec{AE}=\vec{AB}\cdot \vec{AE}=AB\times AE=4

Quel est le texte alors ?


Icelui semble bien correct
Soit ABCD un rectangle tel que AB=4 et AD = 2. Soient E le point tel que \vec{AE} = \dfrac{1}{4}\vec{AB} et F le milieu de [CD].

1. Réaliser une figure.

2. a. En remarquant que \vec{DE} =\vec{DA}+\vec{AE}, démontrer que   \vec{AC} .\vec{DE}=- \|\vec{AD}\|² +\vec{AC}\cdot \vec{AE}.
b. En déduire que les droites (AC) et (DE) sont perpendiculaires.
3. Montrer que les droites (EF) et (BD) sont perpendiculaires.

Posté par
doudouy1
re : Produit scalaire 11-03-24 à 20:58

Le texte est donc

Soit ABCD un rectangle tel que AB=4 et AD = 2. Soient E le point tel que vec(AE) = 1vec(AB) et F le milieu de [CD].
1. Réaliser une figure.
2. a. En remarquant que vec(DE) = vec(DA)+vec(AE), démontrer que vec(AC) . vec(DE)=-vec(AD)² + vec(DC) . vec(AE).
b. En déduire que les droites (AC) et (DE) sont perpendiculaires.
3. Montrer que les droites (EF) et (BD) sont perpendiculaires.

Posté par
hekla
re : Produit scalaire 11-03-24 à 21:16

Bien,  on va donc décomposer chaque vecteur :

\vec{AC}\cdot\vec{DE}=\left(\vec{AD}+\vec{DC}\right)\cdot\left(\vec{DA}+\vec{AE}\right)

Maintenant, vous développez en tenant compte que certains vecteurs sont orthogonaux. Vous obtiendrez ce qui vous est demandé.

Posté par
doudouy1
re : Produit scalaire 11-03-24 à 21:41

En effet je retrouve bien  vec(AC) . vec(DE) = 0 car
vec(AD) vec(DC)

Merci beaucoup pour votre aide!

Posté par
hekla
re : Produit scalaire 11-03-24 à 21:53

Que faites-vous ?

\vec{AC}\cdot\vec{DE}=\left(\vec{AD}+\vec{DC}\right)\cdot\left(\vec{DA}+\vec{AE}\right)

on développe

\vec{AD}\cdot\vec{DA}+\vec{AD}\cdot \vec{AE}+\vec{DC}\cdot\vec{DA}+\vec{DC}\cdot\vec{AE}


\vec{AD}\cdot\vec{DA}+\underbrace{\vec{AD}\cdot \vec{AE}}_{=0}+\underbrace{\vec{DC}\cdot\vec{DA}}_{=0}+\vec{DC}\cdot\vec{AE}

\underbrace{\vec{AD}\cdot\vec{DA}}_{-4}+\underbrace{\vec{DC}\cdot\vec{AE}}_{4}

le produit scalaire étant nul, les vecteurs sont orthogonaux .

De rien

Posté par
doudouy1
re : Produit scalaire 12-03-24 à 19:29

En effet, je ne sais pas ce que j'ai cherché hier…
Encore merci !

Posté par
hekla
re : Produit scalaire 12-03-24 à 19:53

Pas de problème pour la dernière question ?

De rien

Posté par
doudouy1
re : Produit scalaire 12-03-24 à 21:40

Sauf si il y a une erreur, normalement non

Posté par
hekla
re : Produit scalaire 12-03-24 à 21:50

Il n'y a pas d'erreurs. Vous faites comme à la question précédente :

\vec{EF}\cdot \vec{BD}

Découpez les vecteurs avec la relation de Chasles,  développez et  calculez les produits scalaires



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