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Niveau première
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produit scalaire et distance point-droite

Posté par
laure_
13-05-06 à 05:13

Soit A (xA ; yA) un point du plan. Soit D une droite d'équation ax+by+c=0. (avec a et b non tous 2 nuls).
Le but du problème est de calculer la distance entre le point A et la droite D. Dans tout ce qui suit, nous noterons H (xH ; yH) le projeté orthogonal de A sur D.

1.Soit vecteur n (a ; b). Démontrer que le vecteur n est donc orthogonal à la droite D.
(On pourra utiliser qu'un vecteur directeur u de la droite D qui est vecteur u (-b ; a). En déduire que vecteur AH et vecteur n sont colinéaires et que :
|vecteur AH*vecteur n| = AH * ||vecteur n||.

2. Démontrer que : vecteur AH*vecteur n = a(xH - xA) + b(yH - yA). Puis, en utilisant le fait que H est un point de la droite D, en déduire : vecteur AH*vecteur n = -(axA + byA + c).                                                                          
3. Déduire des questions précédentes que:
       |axA + byA + c|
AH= ........................                                                Racine carré (a²+b²)    

4. Applications :
a) Soient A(2 ;7) et D la droite d'équation 3x - y +2 = 0.
Calculer la distance entre le point A et la droite D.
b) Déterminer l'équation du cercle de centre oméga(5 ;1) et tangent à la droite D d'équation x+y-4=0.

J'aimerais avoir la correction à partir du 2. en déduire AH.n=-(axA+byA+c). Car je bloque sur tout le reste de l'exercice. Merci bien de votre aide.

Posté par
cqfd67
re : produit scalaire et distance point-droite 13-05-06 à 08:51

bonjour,

il ya une faute dans ta formule: il s agit de |vecteur AH.vecteur n| = AH * ||vecteur n||
Il s'agit du produit scalaire

dans un repere orthonormé comment calculer u.v avec u(x,y) et v(x',y') ?

Posté par
disdrometre
re : produit scalaire et distance point-droite 13-05-06 à 08:59

bonjour,

ce que je comprends, tu as réussis la première question,

donc nous savons que le vecteur n est donc orthogonal à la droite D,

\vec{AH}.\vec{n}=(x_H-x_A;y_H-y_A).(a,b)=a(x_H-x_A)+b(y_H-y_A)

or H appartient à D donc ax_H+ by_H=-c

a(x_H-x_A)+b(y_H-y_A) = ax_H+ by_H -(ax_A+ by_A) =-(ax_A+ by_A +c)

donc \vec{AH}.\vec{n}= -(ax_A+ by_A +c)

d'autre part \vec{AH}.\vec{n}= ||\vec{AH}||||\vec{n}||cos(\vec{AH},\vec{n})

or cos(\vec{AH},\vec{n})=1 \, ou \,-1 car  \vec{AH} et \vec{n} sont colinéaires
or ||\vec{n}||=\sqrt{a^2 +b^2}

donc en prenant la valeur absolue du produit scalaire
|\vec{AH}.\vec{n}|= |ax_A+ by_A +c|=| ||\vec{AH}||||\vec{n}|| |

donc AH=\frac{|ax_A+ by_A +c|}{\sqrt{a^2 +b^2}}

K.

Posté par
laure_
re suite exo 13-05-06 à 22:34

j'ai compris. ok merci. pour le 4, je dois faire comment? j'utilise quel formule.

Posté par drioui (invité)re : produit scalaire et distance point-droite 13-05-06 à 22:41

4)Soient A(2 ;7) et D la droite d'équation 3x - y +2 = 0.
Calculer la distance entre le point A et la droite D.
d(A,D)=|3*2 -7+2|/(3²+1²)
      =1/10
      =10/10

Posté par drioui (invité)re : produit scalaire et distance point-droite 13-05-06 à 22:45

b) Déterminer l'équation du cercle de centre oméga(5 ;1) et tangent à la droite D d'équation x+y-4=0.
tu calcule la distance de à D qui est le rayon r du cercle
l'equation du cercle est  (x-5)²+(y-1)²=r²

Posté par
laure_
réponse b 14-05-06 à 01:30

dc pour le b)
d(,D)= |5*1 - 1+(-4)| / (1²+1)²
c ça? Quelle est la formule à appliquer?
  

Posté par drioui (invité)re : produit scalaire et distance point-droite 14-05-06 à 13:40

d(,D)= |5*1 + 1+(-4)| / (1²+1²)²=2/2=2

Posté par drioui (invité)re : produit scalaire et distance point-droite 14-05-06 à 13:41

le rayon  du cercle est r=2
l'equation du cercle est  (x-5)²+(y-1)²=(2)²



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