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produit scalaire

Posté par
naniche
18-05-15 à 19:39

bonjour , j'ai besoin d'aide pour un exercice le voila : dans un tétraèdre régulier ABCD de coté L, on nomme i,j,k les milieux respectif des segments [BC], [BD],[AC],
calculer les produits scalaires suivants: AB.AC (c'est des vecteurs ) , AD.AK ET AB.IK
*AD.JK en écrivant Jk= JD+DA+AK  
*AB.CD
quelles est la particularité des arêtes opposées d'un tétraèdre ?
Merci de votre aide

Posté par
Taly
re : produit scalaire 18-05-15 à 19:49

Une définition du produit scalaire :
AB.CD = ||AB|| x ||CD|| x cos(AB,CD)

||AB|| est la norme du vecteur AB.

Question à te poser : quelle est la nature de chaque triangle (face du tétraèdre) ?

Posté par
naniche
réponse 18-05-15 à 19:55

mais ici on a pas les normes des vecteurs , donc je me demande si je ne dois pas utiliser la relation de Charles ?

Posté par
Taly
re : produit scalaire 18-05-15 à 19:59

Tu as la norme car L est la longueur du côté du tétraèdre, mais effectivement ce n'est pas là qu'il faut regarder.

Tu devrais placer ton tétraèdre dans un repère cartésien (3 dimensions) avec par exemple comme vecteurs unitaires AB, AC et AD ! Et ensuite tu en déduis les coordonnées des autres vecteurs (facilement) puis tu utilises l'AUTRE définition du produit scalaire (avec les coordonnées)

Posté par
naniche
réponse 18-05-15 à 20:02

ah je peux placer mon tétraèdre dans un repère  ?

Posté par
Taly
re : produit scalaire 18-05-15 à 20:13

Hmm non je t'ai dit une bêtise en fait vu que ton repère ne sera pas orthonormé. Mea culpa. Essaye avec la norme, sachant que la norme de AB, AC, AD etc est de L

Posté par
Taly
re : produit scalaire 18-05-15 à 20:15

Par exemple :
AB.AC = L2cos(/6)

Posté par
naniche
réponse 18-05-15 à 20:16

je vois pas trop comment je peux faire :/

Posté par
naniche
réponse 18-05-15 à 20:18

on a vu en classe une méthode avec la relation de charles je l'ai faite pour AB.AC et je trouve 0 mais pour les autres j'y arrive pas

Posté par
Taly
re : produit scalaire 18-05-15 à 20:18

Je veux dire cos(/3) car 60°=/3 radians
(C'est dommage qu'il n'existe pas de fonction éditer sur ce forum.)

Posté par
Taly
re : produit scalaire 18-05-15 à 20:20

Tu ne peux pas avoir AB.AC = 0 car un produit scalaire nul traduit une orthogonalité des vecteurs. Fais un dessin et constate : est-ce que les côtés AB et AC (qui ne sont pas opposés) sont orthogonaux ?

Posté par
naniche
réponse 18-05-15 à 20:49

justement c'est pour cela que je bloque , ils ne sont pas orthogonaux enfin je ne pense pas

Posté par
Taly
re : produit scalaire 18-05-15 à 21:08

Alors utilise la définition du produit scalaire (avec les normes et le cosinus) !

Le repère cartésien ne peut pas t'être utile car il n'est pas orthonormé dans le cas du tétraèdre régulier.
A mon avis ta méthode doit plus ou moins passer par l'utilisation d'un repère cartésien orthonormé et ne doit marcher que pour les cubes/rectangles !

Posté par
Taly
re : produit scalaire 18-05-15 à 21:13

Je t'avais déjà donné une réponse, je vais l'éclaircir :
Chaque triangle composant ton tétraèdre régulier a pour côté L donc chaque triangle est équilatéral d'où chaque angle de chaque triangle vaut /3 !

Ainsi, AB.AC = ||AB|| ||AC|| x cos(π/3) = L x L x (1/2) = L2/2

Posté par
naniche
réponse 18-05-15 à 22:28

d'accord et je fais la même chose pour les autres produits scalaire mais sa me dit quoi sur les arêtes opposées ?

Posté par
naniche
réponse 18-05-15 à 22:40

mais par exemple pour AB.IK on peut pas faire la même chose

Posté par
Taly
re : produit scalaire 19-05-15 à 00:47

Fais un dessin pour avoir une meilleur vision.
KI m'a tout l'air de valoir L/2 en norme et d'être parallèle à AB.
Quant aux arrêtes opposées tu peux constater sur le dessin qu'elles sont orthogonales (mais pas perpendiculaires !), prends par exemple AB et CD !

A toi de trouver ça avec les questions de ton exercice

Posté par
Taly
re : produit scalaire 19-05-15 à 00:52

Si tu n'arrives pas à calculer certains produits scalaires, essaye de décomposer un des vecteurs par relation de Chasles. Ça marche très bien pour AB.CD

Posté par
Taly
re : produit scalaire 19-05-15 à 00:59

Et enfin, n'oublie pas que les angles sont orientés. Si (AB,AC) = π/3, (AB,BC) = π-π/3 = (2π)/3.



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