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Produit scalaire avec coordonnées

Posté par
LoliMurdoch
27-04-20 à 19:24

Bonsoir, j'ai un exercice de math à faire que je comprend pas car je n'ai pas compris le chapitre... Pouvez-vous m'aidez?🤗

Énoncer - Questions
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soit un repère orthonormé où I(3 ;4) A(0 ;6) B( 2 ;-4) K(6 ;2) C(9 ;6) et 𝒏⃗ (2 ;-1)

1) a) Rechercher une équation cartésienne de la droite (AB) , en utilisant le vecteur \vec{AB} comme vecteur directeur.
b) En un second temps seulement, transformer cette équation cartésienne afin d'en obtenir la réduite.


2) Soit le cercle (∆) de centre I et passant par le point K
a) Calculer r
b) Établir l'équation de ce cercle

3) a) Calculer les coordonnées des points d'intersection entre (AB) et le cercle (∆)
b) Calculer les coordonnées des points communs entre (∆) et l'axe des ordonnées


4) Soit l'équation (Ὼ): x2-20x+y2-16y +159 =0 ; montrez qu'il s'agit de l'équation d'un cercle dont vous préciserez les coordonnées du centre (appelons le E) et la mesure de son rayon

5)a) Rechercher une équation cartésienne de la droite (T) passant par C et admettant 𝒏⃗ comme vecteur normal
b) Montrer que c appartient au cercle (Ὼ)

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Merci d'avance🤗

Posté par
ciocciu
re : Produit scalaire avec coordonnées 27-04-20 à 19:38

salut
que sais tu d'une équation de droite et de son vecteurs directeur ?
calcule les coordonnes de vect(AB)

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 27-04-20 à 19:54

\vec{AB} (-4; -4)
et je sais qu'un vecteur \vec{AM} d'une droite est colinéaire au vecteur directeur et comme on considère que le vecteur directeur de la droite devient un vecteur normal.
On calcule la cartésienne avec la relation  :
x_{\vec{AM}}\times x_{\vec{u}}+y_{\vec{AM}}\times y_{\vec{u}}=0
.
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Est-ce correcte?

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 27-04-20 à 19:59

Bonsoir

  La droite (AB) est l'ensemble des points M tels que \vec{AM} soit colinéaire à \vec{AB}


Comment est défini I ? Il y a une infinité de cercles passant par un point.

N'est-ce pas \Gamma  pour le cercle  \Delta ça fait plutôt droite

4 pensez à l'établissement de la forme canonique
5 produit scalaire nul

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 27-04-20 à 20:01

I est le centre du cercle

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 27-04-20 à 20:01

  Non on ne vous demande pas une droite perpendiculaire  là on reste à ce que vous avez fait en seconde

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 09:51

Je ne comprend pas comment faire sauf si :

hekla @ 27-04-2020 à 19:59

  La droite (AB) est l'ensemble des points M tels que \vec{AM} soit colinéaire à \vec{AB}


moi je comprend que  \vec{AB} (-4; -4) devient maintenant  \vec{AB} (x+4; y+4)

sinon je ne comprend vraiment pas...

Posté par
fenamat84
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 10:16

Bonjour,

@hekla : les coordonnées du point I sont définies au début de l'énoncé : I(3;4).

@lolimurdoch :

1a) Tu connais la forme d'une équation cartésienne d'une droite qui ax+by+c = 0.
Tu as une propriété qui dit que si l'équation est écrite sous cette forme, un vecteur directeur de la droite est donné par les coordonnées .... ??

Mais tu peux tout aussi revenir à la définition principale (ce que tu as fait justement) à savoir que les vecteurs AM et (ici c'est AB le vecteur directeur) sont colinéaires et faire l'application directe.

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 10:41

Bonjour

  Je suis resté à l'ordre alphabétique

 \vec{AB}\ \dbinom{2}{-10}   un vecteur colinéaire est  donc \dbinom{1}{-5}

ce n'est pas fondamentalement utile mais cela simplifie un peu les calculs

 \vec{AM}\ \dbinom{x}{y-6}  Maintenant condition de colinéarité

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 10:52

fenamat84 je doit utiliser la technique que j'ai utiliser car ma prof ne veut raisonnement basé sur les équations réduites (avec recherche de m et de p)

hekla Pourquoi y-6?

Je vais utiliser \vec{AM} (x-2; y+10)
Est-ce correcte?

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:00

A a bien comme coordonnées (0~;~6)

  d'où \vec{AM}\ \dbinom{x-0}{y-6}, \vec{AB}\ \dbinom{2-0}{-4-6}

Posté par
fenamat84
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:12

Tes coordonnées de AB(-4;-4) sont fausses !!
D'après l'énoncé :
A (0;6)
B (2;-4)

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:19

D'accord donc ça nous donne :

Soit le vecteur directeur \vec{AB} (2;-10) et le vecteur \vec{AM} (x-0;y-6) sont deux vecteurs colinéaires. On considère que le vecteur directeur \vec{AB} devient un vecteur normal.

Soit x_{\vec{AB}}\times x_{\vec{AM}}+y_{\vec{AB}}\times y_{\vec{AM}}=0
          2 (x-0) -10 (y-6) = 0
         2x-10y+60=0

Donc l'une des cartésiennes est 2x-10y+60 =0
.
.
Est-ce correcte?

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:23

Laissez tomber le vecteur normal,  un vecteur normal interviendra à la dernière question


\vec{u}\quad \dbinom{x}{y}\qquad \vec{u'}\quad \dbinom{x'}{y'} \qquad \vec{u} \text{et }  \vec{u'} \text{colinéaires si et seulement si } xy'-x'y=0
 \\

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:30

Donc  x_{\vec{AM}}\times y_{\vec{AB}}+y_{\vec{AM}}\times x_{\vec{AB}}=0
             -10 (x-0) -2 (y-6) = 0
             -10x-2y+12=0

Donc l'une des cartésiennes est -10x-2y+12=0
.
.
Est-ce correcte maintenant?

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:35

Là c'est correct  On peut aussi l'écrire 5x+y-12=0
pour éviter d'avoir un signe - au départ  qui sera oublié à un moment ou un autre.

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:37


Citation :
x_{\vec{AM}}\times y_{\vec{AB}}{ \color{red}{-}}y_{\vec{AM}}\times x_{\vec{AB}}=0

Pourquoi un signe +   dans la relation Heureusement vous l'avez abandonné pour effectuer les calculs

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:44

Oui c'est une erreur de réécriture en effet merci.

Pour la 1b) la réduite est :
5x+y-6=0
y=-5x+6

Et j'ai "vérifié" mon calcule avec ma cartésienne et je retombe bien sur la même réduite donc mon résultat me semble bon

Posté par
fenamat84
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:49

@Hekla :

Citation :
Là c'est correct  On peut aussi l'écrire 5x+y-12=0


C'est plutôt 5x+y-6 = 0...

lolimurdoch l'aura remarqué sans doute...
En tout cas son équation réduite m'a l'air correcte !

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:51

Oui c'est bien

 IK^2

Rappel

 \text{AB}=\sqrt{(x_{\text{B}}-x_{\text{A}})^2+(y_{\text{B}}-y_{\text{A})^2}

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 11:52

Oui évidemment 5x+y-6=0

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 12:23

Donc 2a) On connait I et K tels que IK rayon du cercle ()

 \text{IK}=\sqrt{(x_{\text{K}}-x_{\text{I}})^2+(y_{\text{K}}-y_{\text{I})^2}
IK=\sqrt{(6-3)^{2}+(2-4)^{2}}
IK=\sqrt{3^{2}+(-2)^{2}}
IK=\sqrt{13}

R = IK = \sqrt{13}

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 12:26

2b) On connait I(3;4) centre du cercle () et de rayon r=\sqrt{13}

Soit l'équation () = ((x-3)^{2}+(y-4)^{2}=(\sqrt{13})^{2}

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 12:29

Bien

 \Delta  est l'ensemble des points M du plan tels que  IM^2=R^2

Posté par
fenamat84
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 12:29

Ok pour le rayon.
L'équation du cercle est alors instantanée... (question 2b)

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 12:30

J'ai répondu à la 2b

LoliMurdoch @ 28-04-2020 à 12:26

2b) On connait I(3;4) centre du cercle () et de rayon r=\sqrt{13}

Soit l'équation () = ((x-3)^{2}+(y-4)^{2}=(\sqrt{13})^{2}


Est-ce correcte?

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 12:31

On peut aussi développer  et on ne laisse pas ( \sqrt{13})^2

Posté par
fenamat84
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 12:32

(\sqrt{13})²=13 tu pouvais simplifier un peu...

(x-3)² + (y-4)² = 13 est donc bien l'équation du cercle ()

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 13:24

3a) on sait que (): (x-3)2 + (y-4)2 =13
Soit () : x2+y2-6x-8y+12=0

On remplace les y par -5x+6 car l'équation réduite de (AB) est y= -5x+6

Soit x2+ (-5x+6)2-6x -8(-5x+6)+12=0

On obtient 26x2-26x=0
Soit le trinôme avec pour discriminant =676 et comme solution x1=1 et x2=0

Les deux point d'intersections sont donc J(0;6) et Z(1;1)
.
.
Est-ce correcte?

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 13:33

3b) Équation de l'axe des ordonnées : x=0
Soit () : x2+y2-6x-8y+12=0

On remplace x par 0 ce qui nous donne : y2 - 8y+12=0
Soit le trinôme avec pour discriminant =16 et comme solution y1=2 et y2 = 6

Les deux point d'intersections sont donc V(0;2) et W(0;6)
.
.
Est-ce correcte?

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 13:41

Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué

26x^2-26x=26x(x-1) x=0 ou x=1

Correct pour les 2

Posté par
fenamat84
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 13:48

Tu pourras remarquer qu'un des 2 points d'intersection s'avère être le point A !!

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 13:49

4) On connait (Ὼ): x2-20x+y2-16y +159 =0
Soit (x-10)2-100 + (y-8)2-64+159=0
Ça nous donne (x-10)2 + (y-8)2= (5)2

(Ὼ) est bien un cercle de centre E(10;8) et de rayon r=5
.
.
Est-ce correcte?

Posté par
fenamat84
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 13:53

n'est pas un cercle... mais l'équation d'un cercle !
Sinon c'est ok.

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 13:54

Oui

Voilà !  On va pouvoir utiliser un vecteur normal.

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 13:59

(\Omega) est bien le nom du cercle de centre E et de rayon \sqrt{5}  dont une équation est

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 14:08

hekla @ 28-04-2020 à 13:59

(\Omega) est bien le nom du cercle de centre E et de rayon \sqrt{5}  dont une équation est


fenamat84 @ 28-04-2020 à 13:53

n'est pas un cercle... mais l'équation d'un cercle !


Sinon je met "C'est bien un cercle (') de centre E(10;8) re de rayon r=\sqrt{5}" ?

.
.

5a) D'accord donc ça nous donne :

Soit le vecteur normal \vec{n} (2;-1) et le vecteur \vec{CM} (x-9 ; y-6) sont deux vecteurs orthogonaux.

Soit x_{\vec{n}}\times x_{\vec{CM}}+y_{\vec{n}}\times y_{\vec{CM}}=0
          2 (x-9) -1 (y-6) = 0
         2x-18 -y+6=0
         2x-y-12=0

Donc l'une des cartésiennes est 2x-y-12=0
.
.
Est-ce correcte?

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 14:21

Oui une équation passant par C et de vecteur normal est bien 2x-y-12=0

 \Oméga est le cercle de centre E  et de rayon

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 14:22

\Omega

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 14:24

Très bien merci,
Je pense bloquée à la dernière question

Posté par
fenamat84
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 14:57

La dernière question il suffit de remplacer les coordonnées du point C dans l'équation du cercle et voir si cela est vérifiée ou non...

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 14:59

Oui je retombe sur 0

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 15:04

C'est bien  
La question 5 b aurait eu toute sa place en 4 b  puisque T n'intervient pas

Posté par
fenamat84
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 15:10

On pourra aussi remarquer qu'une équation cartésienne de (T) calculée précédemment est aussi une équation cartésienne de la droite (CE)...

Posté par
LoliMurdoch
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 15:13

Très bien, je vous remercie hekla, fenamat84 et ciocciu de m'avoir aidée malgré un début d'exercice difficile😅
Je vous souhaite une bonne fin de journée🤗

Posté par
hekla
re : Produit scalaire avec coordonnées 28-04-20 à 15:26

De rien



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