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Produit scalaire et ensembles de points

Posté par
Tetsuka
06-04-11 à 00:07

Bonsoir à tous,
Pouvez vous me filer un petit coup de main pour résoudre cet exercice?

Citation :
A et B sont 2 points de l'espace tels que AB = 6cm
1) Soit (E) l'ensemble des points M de l'espace tels que Vec(MA).Vec(MB) = 7
   a) Exprimer Vec(MA).Vec(MB) en fonction de MI et IA
   b) Déterminer l'ensemble (E)
2) Soit (F) l'ensemble des points M de l'espace tels que MA2 + MB2 = 28
   a) Exprimer MA2 + MB2 en fonction de MI et IA
   b) Déterminer l'ensemble (F)
3) Soit (G) l'ensemble des points M de l'espace tels que MA2 - MB2 = -24
   a) Démontrer que MA2 - MB2 = 2Vec(IM).Vec(AB)
   b) Déterminer l'ensemble (G) en utilisant le projeté orthogonal de M sur (AB)


Voilà, je ne sais pas comment démarrer... Je n'arrive pas à trouver de bonne solution avec la relation de Chasles...

Merci d'avance pour votre aide

Posté par
LeHibou
re : Produit scalaire et ensembles de points 06-04-11 à 00:37

Bonsoir,

Tu n'as pas défini le point I...

Posté par
Tetsuka
re : Produit scalaire et ensembles de points 06-04-11 à 01:09

Bonsoir, I milieu de [AB], petit oublie de la part, désolé.

Posté par
dhalte
re : Produit scalaire et ensembles de points 06-04-11 à 05:01

Bonne nuit

I milieu de [AB] se traduit par la relation vectorielle
\vec{AI}=\vec{IB}

d'où on déduit que
\vec{IA}+\vec{IB}=\vec0

et que
\vec{IA}=-\frac12\vec{AB}
 \\ \vec{IB}=\frac12\vec{AB}

On rappelle aussi la relation entre produit scalaire, norme et longueur de segment
\vec{CD}.\vec{CD}=\vec{CD}^2=||\vec{CD}||^2=CD

Donc on établit le résultat préliminaire suivant :
\vec{IA}.\vec{IB}=-\frac14AB^2

et comme dans cet exercice, AB=6
\vec{IA}.\vec{IB}=-9


Résolution :
\vec{MA}\vec{MB}=7


application de la relation de Chasles
(\vec{MI}+\vec{IA})(\vec{MI}+\vec{IB})=7

développement de l'expression
\vec{MI}.\vec{MI}+\vec{IA}.\vec{MI}+\vec{MI}\vec{IB}+\vec{IA}.\vec{IB}=7

simplification
MI^2+(\vec{IA}+\vec{IB})\vec{MI}-9=7

MI^2=16

IM=4

Interprétation géométrique :
I étant le milieu du segment [AB] de longueur 6
les points M du plan vérifiant l'équation \vec{MA}\vec{MB}=7 sont les points à distance 4 de I : c'est le cercle de centre I, de rayon 4

Produit scalaire et ensembles de points

Posté par
LeHibou
re : Produit scalaire et ensembles de points 06-04-11 à 08:51

Allez, j'enchaine sur le 2) :
MA²+MB² = (MI+IA)²+(MI+IB)² = MI²+2MI.IA+IA² + MI²+2MI.IB+IB² = 2MI²+2MI(IA+IB)+IA²+IB²
Avec IA+IB = 0 et IA² = IB², donc
MA²+MB² = 2(MI²+IA²)
Et en valeurs, MA²+MB² = 28 et IA² = (6/2)² = 9, donc :
28 = 2(MI²+9)
MI² = 5
|MI| = 5
F est un cercle de centre I et de rayon 5

Posté par
Tetsuka
re : Produit scalaire et ensembles de points 06-04-11 à 23:36

Bonsoir, merci pour ton aide et tes explications, j'étais parti du mauvais côté comme on dit! En le refaisant tout seul, j'ai trouvé les mêmes résultats que toi.
Pour le 3, j'ai trouvé (G) le plan passant par H et perpendiculaire à (AB).

Posté par
dhalte
re : Produit scalaire et ensembles de points 07-04-11 à 12:17

Et tu ne définis pas H ...

L'énoncé que tu as recopié disait :
a) Démontrer que MA² - MB² = 2Vec(IM).Vec(AB)

Rappel :

Citation :
I milieu de [AB], petit oubli de la part


Ca fait beaucoup d'imprécisions...

Le résultat est le plan perpendiculaire à la droite (AB) passant par ce milieu I du segment [AB].

Quand moi ou LeHibou parlons de cercle, traduire sphère.

Cette petite précision montre à quel point les techniques utilisées sont semblables, qu'on soit dans un plan ou dans l'espace.



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