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Produit scalaire

Posté par Profil Devoirs33 25-05-22 à 20:27

Bonjour

J'ai un peu mal avec cet exercice sur le produit scalaire s'il vous plait, merci beaucoup.

1) Soit un triangle ABC tel que AB = 10 , AC = 7  BCA = 37°
Avec l'aide du théorème  d'Al-Kashi, déterminer BC à 10-2 près.

BC² = BA² + AC² - 2 * BA * AC * cos 37
BC² = 10² + 7² - 2 * 10 * 7 * cos 37
BC² = 100 + 49 - 2 * 70 * cos 37
BC² = 41,84
BC = 41,84 = 6,47 ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Produit scalaire 25-05-22 à 20:35

Bonjour,

BC² = BA² + AC² - 2 * BA * AC * cos 37 faux
Al Kashi, c'est
BC² = BA² + AC² - 2 * BA * AC * cos BAC
et ça n'avance pas parce que ce n'est pas cet angle là qui est connu.

il faut écrire Al Kashi pour AB²
ça donne une équation du second degré en BC ...

Posté par Profil Devoirs33re : Produit scalaire 25-05-22 à 20:57

AB² = AC² + CB² - 2 * AC * CB * cos BCA
10 = 7² + CB² - 2 * 7² * CB * cos 37°
100 = 49 + CB² - 2 * 49 * CB * cos 37°
1* CB² - 98cos 37° CB - 51 = 0

= 9604 cos² 37° + 4 * 1 * 51
                                                =  9604 cos² 37° + 204 > 0 donc 2 solutions

BC1 = ( 98cos 37° - 9604 cos² 37° + 204 ) / 2 = - 0,67
Ne convient pas car c'est une valeur négative

BC2 = ( 98cos 37° + 9604 cos² 37° + 204 ) / 2 = 75,68 ?

Donc BC = 75,68
Ai-je bien arrondi ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Produit scalaire 25-05-22 à 21:08

AB² = AC² + CB² - 2 * AC * CB * cos BCA oui
10² = 7² + CB² - 2 * * CB * cos 37° faux


(et j'ai corrigé l'erreur de recopie 10 au lieu de 10² pour AB² vu que la ligne suivante est bien 10² = 100)

Posté par
mathafou Moderateur
re : Produit scalaire 25-05-22 à 21:15

et de toute façon l'incohérence du résultat devait sauter aux yeux
car l'inégalité triangulaire impose dans tout triangle |AB-AC| < BC < AB+AC
et donc 3 < BC < 17

tout résultat > 17 est donc aberrant.

Posté par Profil Devoirs33re : Produit scalaire 25-05-22 à 21:23

AB² = AC² + CB² - 2 * AC * CB * cos BCA
10² = 7² + CB² - 2 * 7 * CB * cos 37°
100 = 49 + CB² - 2 * 7 * CB * cos 37°
1* CB² - 14 cos 37° CB - 51 = 0

= 196 cos² 37° + 4 * 1 * 51
                                              = 196 cos² 37° + 204 > 0 donc admet 2 solutions

CB1 = ( 14cos 37° - 196 cos² 37° + 204) / 2 = - 3,56 ?

CB2 =  ( 14cos 37° +196 cos² 37° + 204) / 2 = 14,28 ?

CB = 14,28 ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Produit scalaire 25-05-22 à 21:31

pour avoir un résultat avec deux chiffres derrière la virgule il faut faire tous les calculs intermédiaire avec bien plus de décimales :
on n'arrondit aucun calcul ni valeur intermédiaire
c'est seulement à la fin que l'on arrondit le résultat.

cos 37° = 0.79863551 et pas 0.8 (pas d'arrondi à 0.002 près)
etc
pour cela on garde tous les calculs intermédiaires et résultats intermédiaire dans la calculette (enchainement de calculs ou mémoires) sans jamais les retaper.

Posté par Profil Devoirs33re : Produit scalaire 25-05-22 à 22:05

J'utilise une calculatrice basique sans mémoire, je ne peux pas retaper
Donc mes résultats sont faux ?

Posté par Profil Devoirs33re : Produit scalaire 25-05-22 à 22:45

CB1 = ( 14cos 37° - 196 cos² 37° + 204) / 2 = 103,12

CB2 =  ( 14cos 37° + 196 cos² 37° + 204) / 2 = 112,05

Je me suis trompée dans le résultat final, cela ne faisait pas du tout
- 3,56 et 14,28 ..

Qu'en pensez-vous des nouvelles valeurs ?
Sachant que vous avez dit qu'elles ne doivent pas excéder 17, je suppose qu'il y a une erreur.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Produit scalaire 25-05-22 à 22:46

ils ne sont pas faux, ils sont imprécis. edit : celles du message de 21:23 : -3,56 et 14,28
fais tes calculs avec plus de décimales , mémoire ou pas.

on en demande 2 ? fais tes calculs avec au moins 4 décimales.
seulement tout à la fin de la fin tu arrondiras à 2 décimales

Posté par
mathafou Moderateur
re : Produit scalaire 25-05-22 à 22:47

"ces nouvelles valeurs" sont absurdes. ( > 17 !!)

Posté par Profil Devoirs33re : Produit scalaire 25-05-22 à 22:51

Non, on ne me demande pas 2 valeurs, seulement de déterminer BC à 10^-2 près.

Vous me dites de refaire mes calculs avec plus de décimales.
Cependant, je ne calcule pas les valeurs avant d'obtenir les résultats.
Pour appliquer le théorème d'Al-Kashi, je n'ai pas rencontré des valeurs décimales, seulement pour le calculer de CB.
Comment puis-je refaire les calculs avec précision ?

Posté par Profil Devoirs33re : Produit scalaire 25-05-22 à 22:51

pour calculer BC*

Posté par
mathafou Moderateur
re : Produit scalaire 25-05-22 à 23:11

quand tu calcules
CB = \dfrac{14\cos(37^\circ) + \sqrt{(14\cos(37^\circ))^2 + 204}}{2}
tu calcules d'abord cos(37°) = 0.79863551
Tu gardes toutes ces décimales
tu multiplies par 14 : 11.180897
Tu gardes toutes ces décimales
tu élèves au carré : 125.01246
Tu gardes toutes ces décimales
tu ajoutes 204 : 329.01246
Tu gardes toutes ces décimales
tu calcules la racine carrée : 18.138701
Tu gardes toutes ces décimales
tu ajoutes 14 cos(37°) =11.180897 (calculé précédemment, avec toutes ces décimales
ça donne : 29.3195976
Tu gardes toutes ces décimales
tu divises par 2 : 14.6597988
et seulement maintenant tu arrondis pour ne garder que 2 chiffres après la virgule ( "à 10-2")
et un arrondi ce n'est pas supprimer les décimales suivantes
14.6597988 s'arrondit à 14.66
(et pas 14.65 car le chiffre suivant 9 est > 5 et encore moins 14.28 qui est un calcul avec une précision très insuffisante.)

Posté par Profil Devoirs33re : Produit scalaire 25-05-22 à 23:18

D'accord merci pour toutes ces précisions.
Donc CB = 14,66

Dois-je également calculer CB1 ? Sachant que le résultat final est négatif, une longueur ne peut être négatif.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Produit scalaire 25-05-22 à 23:40

la valeur négative est bien entendu à jeter
il n'y a qu'une seule solution valable, celle qui est > 0.

ceci est à rapprocher de la méthode de "construction de collège" d'un tel triangle :

Produit scalaire

on trace AC = 7 cm
et la droite (Cx) à 37° de (AC)
B est l'intersection de cette droite et du cercle de centre A et de rayon 7cm (intersection droite-cercle = second degré = éventuellement deux solutions)

le point B' correspond à "l'autre solution" rejetée pour cause de valeur négative :
l'angle en C serait 180° - 37° = 143°

avec d'autres données on pourrait avoir deux solutions valides
par exemple avec AB = 5cm au lieu de 7 :

Produit scalaire

les mêmes calculs donneraient ces deux solutions

Posté par Profil Devoirs33re : Produit scalaire 26-05-22 à 11:18

D'accord

Merci infiniment pour votre aide.



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