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Géo dans l'espace / produit scalaire

Posté par
30041601
02-04-14 à 18:30

Bonjour à tous!
Alors voilà j'ai un devoir maison à rendre la semaine prochaine, et je bloque sur une question qui m'empêche donc de continuer l'exercice. Voici l'énoncé:

ABCDA'B'C'D' est un cube d'arête 1. I est le milieu du segment A'D'.

1) ℗ est l'ensemble des points de l'espace tq MB^2-MD^2=1.
a- Vérifier que I est un point de P: FAIT, on arrive à IB^2-ID^2=1. Bref,

voici la question où je ne m'en sors pas;

b- Montrer que pour tout point M de l'espace: MB^2-MD^2=IB^2-ID^2+2IM . BD

Le "." voulant dire "scalaire", désolée pour la clarté, mais à l'oral : MB carré - MD carré = IB carré - ID carré + 2 x IM scalaire BD.

Et je ne peux donc pas faire la question c- En déduire l'ensemble P.

En vous remerciant de votre future aide très très précieuse!!

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 02-04-14 à 18:50

1)b Une idée : faire passer MD² à droite et IB² à gauche, puis appliquer l'identité remarquable  a² - b² = (a + b)(a - b).

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 04-04-14 à 16:40

Bonjour,
en passant MD^2 à gauche et IB^2 à droite, j'obtiens

MB^2 - IB^2 = MD^2 - ID^2 + 2 IM . BD
(MB-IB) ( MB+ IB) = MD^2 - ID^2 + 2 IM . BD
Je ne vois pas trop où il faut en venir donc j'ai continué comme ça :

(MB+BI) (MB-BI) = MD^2 - ID^2 + 2 IM . BD
MB^2 - BI^2 = MD^2 - ID^2 + 2 IM.BD

mais je ne vois toujours pas où il faut en venir..

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 04-04-14 à 17:17

Après la deuxième ligne de calcul, il faudrait que tu fasses subir le même traitement à  MD² - ID².
Puis examine les expressions vectorielles résultantes et essaie de les réduire.

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 04-04-14 à 20:01

(MB-IB) ( MB+ IB) = MD^2 - ID^2 + 2 IM . BD
(MB-IB) ( MB+ IB) = (MD-ID) (MD+ID) + 2 IM . BD
Je suis désolée mais je ne comprends pas. Pourriez vous, sans m'indiquer les calculs, me dire les prochaines étapes à suivre?

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 04-04-14 à 20:40

Regarde bien le contenu de chaque paire de parenthèses. Certains peuvent être réduits (pense à Chasles).

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 04-04-14 à 20:51

(MB-IB) = (MB+BI) donc MI ?
(MD-ID) = (MD+DI) donc MI également ?
Càd MI  (MB+IB) = MI  (MD+ID) + 2 IM . BD ?

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 04-04-14 à 21:37

C'est ça.
Maintenant,  une fois tous les termes regroupés à gauche, tu pourras mettre le vecteur MI en facteur.

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 09:33

MI x (MB+IB) - MI x ( MD+ID ) -2IM.BD = 0
MI ( MB + IB - MD - ID ) - 2 IM.BD = O
MI ( MB - BI -MD + DI ) - 2 IM.BD = 0
MI ( MI - MI ) - 2 IM.BD = 0
MI x 0 - 2 IM.BD = 0
- 2 IM. BD = 0 (?!?)

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 09:43

C'est bon jusqu'à la 3ème ligne.
A la 4ème, (MI - MI) est inexact.
D'autre part, tous ces produits de vecteurs sont des produits scalaires. On met donc un " . ", et non un " x ".

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 09:52

Il faut donc développer ?

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 09:57

Reprends seulement la 3ème ligne et réduis correctement le contenu des parenthèses.

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 13:32

Sur mon énoncé seuls 2 IM . BD sont identifiés comme vecteurs, le reste sont des longueurs..

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 13:35

Dans la parenthèse: MI+MI ?

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 13:40

Soit deux points A et B.
On peut dire que AB² est égal au produit de la longueur AB par la longueur AB, ou au produit scalaire du vecteur AB par le vecteur AB :
AB² = AB*AB = vecAB.vecAB.

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 14:05

Je vais laisser tomber cette démonstration, en revanche il faut en déduire le plan P correspondant à la relation de base, comment faire ?

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 17:24

A la 3ème ligne de 9h33, il y a   (MB - BI - MD + DI) .
Ne peux-tu réduire cette expression vectorielle (pense à Chasles) ?

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 17:32

MI + MI ?

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 17:34

Qu'est-ce qui te permets de donner cette réponse ?

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 17:43

Car les B et D s'enlèvent graçe à Chasles ?

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 05-04-14 à 17:49

Montre en détail comment tu fais ce calcul.

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 06-04-14 à 12:29

Je ne sais pas détailller. Ce n'est que la 2ème question d'un long exercice que je dois avoir fini demain et je n'arrive pas à avancer donc merci pour votre aide mais je vais laisser tomber

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 06-04-14 à 18:53

Voici une solution beaucoup plus simple qui te permettra d'avancer :
P est l'ensemble des points M tels que  MB² - MD² = 1.
a. On vérifie  que  IB² - ID² = 1 , de sorte que le point I appartient à P.
b. Pour établir la formule annoncée, on part de  MB² - MD² :

MB² - MD² = (MB + MD).(MB - MD) = (MB + MD).DB = (MI + IB + MI + ID).DB = (IB + ID).(DI + IB) + 2MI.DB = IB² - ID² + 2MI.DB .

La nature de l'ensemble P se déduit directement de cette égalité.

Posté par
30041601
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 06-04-14 à 19:02

Merci beaucoup!!  Je n'ai jamais fait d'exercice de ce type, je vais arrêter de vous embêter et j'essaierai de demander de l'aide sur le plan à des camarades demain. Merci encore !!

Posté par
Priam
re : Géo dans l'espace / produit scalaire 06-04-14 à 19:10



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