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Distance d'un point a une droite

Posté par
KMomo
24-12-19 à 22:08

Bonsoir,
Avant tout je vous souhaite un très bon Noel et une heureuse année 2020.
Pendant que certains célèbrent, d'autres travaillent
J'ai un soucis avec un exo pour un DM

Voici l'énoncé :
Dans le plan rapporté a un repère orthonormé, on considère les points A(-4 ; -3) ; B(6 : 2) ; C (0 ; 4)

1. Placer les points A B C et montrer que le point C n'appartient pas a la droite A

Pas très complique, calcul des vecteurs AB et AC ensuite un produit en croix pour affirmer que les deux ne sont pas colineaires j'evite les details car je sais comment faire et je suis sur du resultat

2. A tout point M de la droite (AB) on associe le reel t tel que AM = t AB. On considere alors la fonction f definie sur R par f(t) = CM`2 (au carre)

C'est ici que je coince, j'ai fait le calcul des vecteurs AM et AB pour savoir s'ils etaient colinéaires je trouve un résultat avec t
AM = xM - xA = -4+10t+4 =10t
             yM - yA = -3+5t+3 = 5t
AB = 10
             5

50t/50 = t

Mais ca ne m'aide en aucun cas pour demontrer les coordonnes de M et en aucun cas pour la suite de l'exo.
Je me suis peut etre dit aussi  vu que AM = t AB que le point M coupe AM en deux donc AM = 0.5xAB car f(t) = CM`2 donc t=0.5 mais ca ne sert a rien
Une piste ?

Merci

Posté par
Leile
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 00:04

bonsoir,

M est sur la droite (AB) , donc les vecteurs AM et AB sont forcement colinéaires..

mais pourquoi as tu fait un calcul, je n'en sais rien puisqu'il n'y a aucune question posée en 2)...

Posté par
pgeod
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 09:49

soit M(x; y) tel que AM = t AB (vecteurs)
Ecris x et y en fonction de t et des coordonnées de A et de B.
Ensuite tu pourras écrire les coordonnées de CM (vecteur) puis de CM²

Posté par
Leile
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 10:55

bonjour pgeod, je te laisse poursuivre, si KMomo se manifeste.
Bonne journée de  Noël.

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 14:04

Bonjour,
Ah oui j'ai oublie la question la voici pour la 2

2) Monter que le point M a pour coordonnées M (-4+10t ; -3+5t )

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 14:19

J'ai essayé de déterminer vecteurAM en faisant vecteurAB (10;5) - vecteurMB (6-t ; 2-t)
je trouve vecteurAM = 4+t ; 3+t

Je m'approche un peu du résultat mais il manque des choses....
J'ai fait n'importe quoi ou je suis sur la bonne voie ?

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 14:46

J'ai fait un autre raisonnement :
xM-xA =-4+10t+4 AM (10t
yM-yA = -3+5t+3                5t)

vecteur AM (10 t ; 5t) ; vecteur AB (10 ; 5 )
Critère de colinéarité : 10t x 5 - 10 x 5t = 0
Les vecteurs AM et AB sont colinéaires donc M a pour coordonnees (-4+10t ; -3+5t)

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 14:55

La suite :

3) Montrer que f(t) = 125(t-3/50)`` +20 (forme canonique)

4) En déduire le tableau de variations de f sur R

5) Déterminer les coordonnées du point M de la droite (AB) pour lequel la distance CM est minimale ? Placer le point correspondant sur la figure

6) Calculer l'aire du triangle ABC

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:31

2) Une autre façon de faire consiste à projeter sur les axes du repère l'égalité vectorielle  AM = tAB .
Sur l'axe des abscisses :
xM - xA = t(xB - xA)
D'où xM.
De même pour les ordonnées.
3) Qu'est-ce qui t'embarrasse ?

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:37

Pour le 2 c'est donc juste ce que j'ai fais ?
Pour le 3 :
Je sais que j'ai une formule canonique que je peux developper pour trouver une formule de second degré ax + by + c mais j'ai pas compris faut que je démontrer quoi

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:42

Si je souhaite démonter que f(t) = 125(t-3/5)^^+20 il me faudrait au préalable la formule de second degré ax + by + c ou alors il faut que je démontre les coordonnés du sommet grâce à alpha et bêta mais je vois pas quoi faire
Dans l'énoncé il y a écrit : On considère alors la fonction f définie sur R par f(t) = CM^^
j'ai pas compris l'énoncé j'ai essayé de faire un repère mais ça donne rien

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:44

2) Oui.
3) Les coordonnées de points C et M étant connues, tu peux calculer CM² .

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:46

Je calcule le vecteur CM que je met ensuite au carré ?

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:50

Calcule plutôt directement CM².

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:52

Je vois pas comment faire
Je dois calculer la longueur ?

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:55

Tu ne sais pas calculer le carré de la longueur d'un segment dont les extrémités ont des coordonnées connues ?

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:55

Ah ok c'est bon faut utiliser la formule de la racine carré

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:57

Sisi d'abord je calcule la longueur du segment à l'aide de C et M avec V(xM-xA)^^+(yM-yA)^^
Après je met le résultat au carré ?
C'est ca non ?

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 17:57

Ou alors je fais pas le racine carré tout simplement je fais juste le calcul des parantheses

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:00

La formule est la suivante :  CM² = (xM - xC)² + (yM - yC)²  (directement dérivée du théorème de Pythagore).

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:06

Oui j'ai fais ça donne :
(-4+10t-0)^^ + (-3+5t-4)^^
(-4+10t)^^ + (-7+5t)^^
Identités remarquables
(16+(-80t)+100t) + (49+(-70t)+25t)
16+20t+49-45t
65-25t
CM^^=65-25t
C'est juste ?

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:17

J'ai refait le calcul sur un brouillon pour vérifié j'ai trouvé : 15t2 -150t +65
La je pense c'est juste vu qu'on a la formule maintenant je vais vérifier avec la forme canonique

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:19

125t2 -150t +65 je voulais dire faute de frappe et je viens de vérifier en développant la forme canonique de 125(t-3/5)^^+20 et je trouve la meme donc j'ai juste youpi

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:23

4) En déduire le tableau de variation de f sur R
A est positif donc la suite est croissante
alpha = 3/5
Bêta = 20
Donc le tableau ça donne ça

Distance d\'un point a une droite

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:27

5) Déterminer les coordonnés du point M de la droite (Ab) pour lequel la distance CM est minimale ? Placer le point correspondant sur la figure

J?ai essayé de résoudre l?inéquation mais vu qu?il y a UN point et que le discriminant donne 2 solutions je pense pas que c?est ca

* Sylvieg > Image effacée. Merci d'utiliser les outils mis à ta disposition pour écrire les formules mathématiques *

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:36

Tout cela me paraît bon. Pour la 5), inutile de calculer le discriminant. Utilise tes résultats précédents.

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:37

Oui j'ai pas remarqué
Les coordonnés pour lequel la distance CM est minimale c'est (3/5;20) vu que j'utilise les résultats précédents

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:44

M(3/5;20)
Ça donne ça ?

Distance d\'un point a une droite

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:47

Ça ne marche pas parce que la question 5) c'est Calculer l'aire du triangle ABC et que le point M est sur AB car il va me servir à calculer l'aire car c'est censé être la hauteur

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:51

La distance minimale entre C et AB c'est ici à peu près mais il faut le calculer

Distance d\'un point a une droite

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 18:54

Dans ton tableau de 18h23, x , c'est  t . Tu en as indiqué la valeur pour le minimum de CM². Elle te permet de calculer les coordonnées de M pour ce minimum.

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 19:02

Le minimum de CM^^ c'est 3/5 ; 20
Je vois pas comment continuer....

Est ce que je peux déterminer les coordonnés en utilisant le projeté orthogonal et un système  vu que je peux déduire que le vecteur directeur de AB ?

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 19:28

Le minimum de CM², c'est 20.
3/5, c'est la valeur correspondante de  t .
D'où les cordonnées de M pour le distance CM minimale.

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 19:49

Vu que AM = t AB
Le point M se trouve au 3/5 de AB

** image supprimée **

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 19:50

Je me suis trompé d'image

** image supprimée **

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 20:39

5) Tu as donné, à 14h46, les coordonnées d'un point M quelconque de la droite (AB). Elles sont fonction de  t .
Tu as maintenant déterminé la valeur de  t  correspondant au minimum de la distance CM ; c'est  3/5 .
Remplace donc  t  par cette valeur dans les coordonnées d'un point M quelconque et tu auras les coordonnées du point M correspondant la plus courte distance CM.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 20:48

Bonjour KMomo,
Tu n'as pas lu ma modération à 18h27 ?
Sinon, tu as certainement vu ceci chaque fois que tu as posté une image :

Citation :
attentionRappel :
Pas de scans de documents originaux, pas de scan de textes.

Tu peux aussi lire ceci :
attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q05 - Puis-je insérer une image dans mon message ? Comment faire ? Quelle image est autorisée ?



Et pour lever ton avertissement :
attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q30 - J'ai été averti ou banni, pourquoi, et que faire ?


Ne recommence pas sinon tu seras banni sans possibilité de lever la sanction.

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 21:26

Bosoir Sylvieg désolé cela ne se reproduira plus je viens de bien lire les règles.

Posté par
KMomo
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 21:30

J'ai trouver M(2:0)
Maintenant il me reste seulement a calculer l'aire du triangle ABC bon ça je pense pouvoir me débrouiller
En tout cas merci beaucoup Priam de ton aide précieuse !
Je te souhaites une excellente fin d'année et une heureuse année 2020

Posté par
Priam
re : Distance d'un point a une droite 25-12-19 à 21:43

Merci pour tes bons voeux, et je te fais les mêmes !



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