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calculer un produit scalaire

Posté par
Nelcar
14-01-21 à 15:58

Bonjour,
voici un exercice
SABCD est une pyramide de base carrée ABCD et de sommet S, telle que les faces SAB,SBC, SDC et SDA sont des triangles équilatéraux
H est le centre du carré ABCD et I est le milieu de [BC]. On pose AB=u
croquis ci-dessous
1) calculer le produit scalaire du vecteur SA. SB
2) que représente le point H dans le triangle SAC ?
3) calculer les produits scalaires suivants :
a) SH.AC      
b) AH.DB
c) HI.SA
d) HI.DH

voici ce que j'ai fait
1) le produit scalaire est : SA.SB= SA X SB X cos angle ASB = a²cos(PI/3)=1/2a²
2)le point H est la hauteur, il partage le triangle SAC en deux triangles rectangles SAH et SCH
3)j'ai énormément de mal avec l'espace
là je coince
j'ai fait SH.AC  = SH.1/2AC
AD.DB= 1/2AC.DB
HI.SA= 1/2AC.SA
DI.DH = (DC+DI)=1/2 DB

MERCI

calculer un produit scalaire

Posté par
Yzz
re : calculer un produit scalaire 14-01-21 à 16:08

Salut,

2 : le point H est le pied de la hauteur issue de S
3 : Une propriété du produit scalaire annonce que le p.se deux vecteurs orthogonaux est nul ...

Posté par
Glapion Moderateur
re : calculer un produit scalaire 14-01-21 à 16:11

Bonjour,

Citation :
2)le point H est la hauteur

le pied de la hauteur

le reste semble faux.

SH.AC ? Remarque que les deux vecteurs sont perpendiculaires !
AH.DB ? idem
HI.SA ? décompose SA en SH+HA par exemple

Posté par
Glapion Moderateur
re : calculer un produit scalaire 14-01-21 à 16:12

ha trop tard, je vous laisse. salut Yzz

Posté par
Yzz
re : calculer un produit scalaire 14-01-21 à 16:34

Salut Glapion  

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 14-01-21 à 16:43

Re,
je galère et n'y comprends rien
je reprends
1) j'ai mis : ) le produit scalaire est : SA.SB= SA X SB X cos angle ASB = a²cos(PI/3)=1/2a² est-ce bon ?
2) ok pour le point H est le pied de la hauteur issue de S
3) produit scalaire :
SH.AC= comme les deux vecteurs sont perpendiculaires  SH.AC=0
AH.DB = comme les deux vecteurs sont perpendiculaires les vecteurs AH.DB=0
HI.SA= HI.(SH+HA) =HI.SH + HI.HA= HI.-HS + HI.HA= et là je ne sais pas quoi faire

MERCI

Posté par
carpediem
re : calculer un produit scalaire 14-01-21 à 17:22

salut

des droites sont perpendiculaires, des vecteurs sont orthogonaux ...

Posté par
carpediem
re : calculer un produit scalaire 14-01-21 à 17:24

HI = (1/2)(HB + HC)

SA = SH + HA

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 14-01-21 à 21:05

Re,
oui en effet, les droites sont perpendiculaires et les vecteurs orthogonaux.

produit scalaire :
SH.AC= comme les deux vecteurs sont perpendiculaires  SH.AC=0
AH.DB = comme les deux vecteurs sont perpendiculaires les vecteurs AH.DB=0

Carpedieu
tu mets
HI = (1/2)(HB + HC)  ok (j'ai eu du mal à voir)
SA = SH + HA   ok

HI.SA = (1/2)(HB+HC).(SH+HA) je pense donc que les vecteurs sont orthogonaux mais j'ai vraiment du mal avec ça

MERCI

Posté par
Yzz
re : calculer un produit scalaire 15-01-21 à 07:30

HI.SA = (1/2)(HB+HC).(SH+HA)  à développer

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 15-01-21 à 09:13

Bonjour,

j'ai vraiment beaucoup de mal avec les vecteurs
tu me dis de développer

pour moi donc
(HB+HC).(SH+HA)= HB*SH + HB *HA + HC*SH + HC*HA moi je ne vois pas pourquoi et ce que ça me donne
HI.SA=(1/2)(HB*SH + HB *HA + HC*SH + HC*HA)

MERCI

Posté par
Glapion Moderateur
re : calculer un produit scalaire 15-01-21 à 11:22

réalise ceux qui sont nuls, il n'y en a qu'un qui ne l'est pas, et celui là est facile à calculer.

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 15-01-21 à 11:52

Re,

je ne sais pas, je n'y comprends rien
je dirai HC*HA

merci de m'expliquer car là je galère énormément et j'aimerai comprendre

MERCI

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 15-01-21 à 15:05

Re,

si quelqu'un pouvait m'expliquer ce serait sympa

MERCI

Posté par
Glapion Moderateur
re : calculer un produit scalaire 15-01-21 à 15:15

oui tous les termes sont nuls sauf HC*HA car ce sont des produits scalaires de vecteurs perpendiculaires.

il te reste à calculer HC.HA, ça devrait pas être trop dur, ils sont colinéaires.

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 15-01-21 à 15:48

Re,
pour moi, comme tu dis ils sont colinéaires, et sont égaux.

ET dans cet exercice il y a encore
à calculer le produit scalaire HI.DH je pense qu'ils sont orhogonaux.

MERCI

Posté par
Glapion Moderateur
re : calculer un produit scalaire 15-01-21 à 18:12

égaux et opposés. Alors il vaut quoi le produit scalaire ?

ha non HI et DH ne sont pas orthogonaux.

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 16-01-21 à 19:18

bonsoir,
HC.HA sont égaux et opposés. HC.HA=0

pour HI.DH =1/2(HB+HC).1/2DB

j'ai du mal sans données numériques, je galère

MERCI

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 17-01-21 à 10:04

Bonjour,

merci de me répondre afin que j'avance sur cet exercice

MERCI BEAUCOUP

Posté par
carpediem
re : calculer un produit scalaire 17-01-21 à 10:20

ce qu'il faut comprendre et retenir quand tu n'as pas de données numériques c'est qu'il faut utiliser la relation de Chasles pour obtenir une somme de produits scalaires de vecteurs orthogonaux ou colinéaires :

dans les deux cas le calcul est immédiat : soit 0 pour des vecteurs orthogonaux soit plus ou moins le produit des normes suivant qu'ils ont ou non le même sens ...

ici avec AB = u et les hypothèses sur la figure tous les résultats peuvent s'exprimer en fonction de u ... (comme par exemple la hauteur SH)

Posté par
Glapion Moderateur
re : calculer un produit scalaire 17-01-21 à 13:20

Citation :
HC.HA sont égaux et opposés. HC.HA=0

le produit scalaire est nul quand les vecteurs sont orthogonaux, pas colinéaires !

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 17-01-21 à 13:33

Re,
Glapion : oui en effet HC.HA sont colinéaires vu que les points sont alignés.

je reprends :
HI.SA=(1/2)(HB*SH + HB *HA + HC*SH + HC*HA)=HC*HA et HC=HA donc colinéaire


MERCI

Posté par
Glapion Moderateur
re : calculer un produit scalaire 17-01-21 à 14:05

oui mais on te demande ce que vaut HC.HA
(sachant que AB = u, tu dois exprimer ce produit scalaire en fonction de u)

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 17-01-21 à 15:17

Re,
u²/2

MERCI

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 17-01-21 à 19:39

Re,

Merci de me dire quoi

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 17-01-21 à 22:15

Bonsoir,
Comment fais-tu pour trouver  u²/2 ?

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 09:18

Bonjour Priam,
voici ce que j'ai fait
HC.HA=
HC=a+a
HA= a+a
le produit scalaire des deux me donne 4a²  (je pense qu'au-dessus je me suis trompée)

MERCI

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 09:25

Bonjour,
N'oublie pas que, dans le produit scalaire  HC.HA ,  HC et HA sont des vecteurs.
Commence par exprimer le vecteur HC en fonction du vecteur HA.

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 11:02

Re,
je crois que je m'enfonce de plus en plus

je fais un essai mais je n'y comprends plus rien

HC= HD+DC
HA=HD+DA
HC=HA
ils sont bien identiques
donc =0 NON ?
je ne sais plus

MERCI

Posté par
Glapion Moderateur
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 11:05

regarde le dessin HC = - HA ils sont égaux mais opposés, on te l'a déjà dit !

et on te demande ce que vaut HC.HA en fonction de u

Citation :
ils sont bien identiques
donc =0

incompréhensible ton raisonnement

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 11:09

HC = HA (vecteurs) : non.
Ces deux vecteurs ont certes même norme et même direction, mais leurs sens sont opposés.

A <-------|H|-------> C

Donc HC = . . .

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 16:05

Re,
ok que HC = -HA

les points A, H et C sont alignés
HC=1/2AC

MEERCI

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 16:44

Oui.
Il s'agit maintenant de déterminer la norme des vecteurs HC et HA . Ta dernière égalité va te servir. Quelle est la norme du vecteur AC ?

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 18:12

Re,
j'ai du mal à comprendre
je vais dire AC=-HA+HC

MERCI

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 18:51

Regarde la figure. AC est une diagonale du carré de base ABCD, dont la longueur des côtés a été notée  u .
Quelle est donc la longueur de AC ?

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 19:54

Re,
oui en effet AC est une diagonale du carré de base ABCD

donc 2u

d'après pythagore

MERCI

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 20:43

Pythagore n'aurait pas dit cela : 2u .
Il faut appliquer correctement son théorème.

Posté par
Glapion Moderateur
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 20:45

D'après toi la diagonale d'un carré de coté u c'est 2u

tu devrais nous remontrer comment tu appliques Pythagore ?


(2u c'est coté + coté et c'est forcement plus grand que la diagonale puisque le plus court chemin est la ligne droite, donc on voit bien que ce que tu dis est faux)

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 21:13

Re,
pythagore c'est bien hypoténuse au carré = l côté au carré + l'autre au carré non ?
AC²=AB²+AC²
AC²=u²+ u²
AC= u²+u²
AC=2u²

MERCI

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 18-01-21 à 21:59

AC = 2u² est incorrect : c'est AC² qui est égal à 2u².

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 09:02

Bonjour,
Priam oui c'est AC²=2u²  mais après j'ai beugué
donc AC=2u²

MERCI

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 09:40

Tu vas pouvoir maintenant faire le calcul.
Il s'agit de calculer le produit scalaire HC.HA dont on a besoin pour répondre à la question 3c).
HC = 1/2 AC
HA = . . .
HC.HA = . . .
AC² = . . . (en fonction de  u )
HC.AC = . . . (en fonction de  u ).

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 14:47

Re,
HC=1/2 AC
HA=-1/2AC
HC.HA=0
AC²=u²+u²
HC.AC= u²

MERCI

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 15:15

A la 3ème ligne, écris plutôt

HC.HA =(1/2 AC)(- 1/2 AC)

puis réduis le second membre.

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 16:14

Re,
ok pour
HC.HA =(1/2 AC)(- 1/2 AC)
mais je ne vois pas ce que tu veux dire par réduis le second membre (-1/2AC ? et pourquoi ?)

MERCI

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 16:37

AC.AC = . . .
1/2 * 1/2 = . . .

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 17:25

Re,
0,25

MERCI

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 17:52

Et CA.CA = . . .

Posté par
Priam
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 17:54

Ou plutôt AC.AC (mais le résultat est le même).

Posté par
Nelcar
re : calculer un produit scalaire 19-01-21 à 18:20

Re,

CA.CA= 0,25CA²

merci

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