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produits scalaire dans lespace

Posté par
frufru
23-04-07 à 13:16

Bonjour jessaye de mentrainer sur des exercices sur les scalaires dans l'espace mais jai du mal a faire les exercices pourriez vous maider sil vous plait a commencer merci

voici le sujet:

On considère les points A(0,2,5) B(3,0,5) et C(3,2,0).
Déterminer une équation du plan (ABC)
Determiner une équation du plan P passant par C et de vecteur normal AB.

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 13:17

apres jai un autre exercice mais il faut que jarrive a comprendre celui la

Posté par
patrice rabiller
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 13:21

Deux méthodes sont possibles :

1) Trouver a,b,c,d tels que l'équation ax+by+cz+d=0 soit vérifiée par les points A,B,C. (on pourra prendre, par exemple a=1 puis déterminer b,c,d.

2) Trouver un vecteur \vec u\(\array{a\\b\\c}\) qui soit orthogonal à la fois à \vec{AB} et \vec{AC}. L'équation du plan est alors de la forme ax+by+cz+d=0. Le réel d s'obtient en utilisant l'un des 3 points.

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 13:28

et pourquoi prenez vous a = 1?
mais je ne sais pas comment faire pour la redaction pourriez vous me lexpliquer sil vous plait

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 13:59

je ne vois pas du tout sil vous plait

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 15:05

voila ce que jai essayer de faire mais je suis bloqué apres:
AB(3,-2,0) et AC(3,0,-5) sont des vecteurs de base du plan
pour tout M (x,y,z) appartenant à (ABC) on a:

AM = a AB+b AC = 0 ssi

x-0=3a+3b
y-2=-2a+0b
z-5=0a-5b

d'ou
x=3a+3b
y=-2a+2
z=-5b+5

apres jai fais :

3a+3b=x   (*2)
-2a+2=y   (*3)

dou 6a+6b=2x
-6a+6=3y
mais apres je sais pas quoi faire? pourriez vous maider sil vous plait

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 15:18

Re,

Patrice Rabiller t' a bien expliqué:

En prenant la seconde méthode;

\vec{AB}(3,-2,0) et \vec{AC}(3,0,-5)

les coordonnées d' un vecteur \vec{u}(a,b,c) orthogonal à ces deux vecteurs vérifient le système:

3a-2b=0
3a-5c=0

On fixe une coordonnée par exemple a=10 (car un vecteur normal est défini à une constante multiplicative près). On obtient b=15 et c=6

Ainsi \vec{u}(10,15,6) est un vecteur normal du plan cherché.

On écrit ensuite que M(x,y,z) \in P \Longleftrightarrow \vec{AM}.\vec{u}=0

Soit que 10x+15(y-2)+6(z-5)=0

L' équation cartésienne du plan ABC est donc: 10x+15y+6z-60=0

Tu peux voir que les coordonnées de A,B et C vérifient l' équation de ce plan.

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 15:26

je vais regarder merci monsieur

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 15:30

par contre je ne comprend pas quelque chose, cest sur un autre exercice :
voici le texte:

on me demande de dire parmi les trois propositions celles qui est la bonne :

on sait que la droite d'équation paramétrique D est:
x = 1+2t
y=2-t
z=-3-t

et que P le plan d'équation cartésienne est x+2y-3z-1=0.

et on sait que le vecteur durecteur u de P est (-2;1;1).

et on demande:

le plan Q1 d'équation cartésienne x+2y-3z+1 = 0 est -il perpendiculaire à P?
ou alors le plan Q2 d'équation cartéisienne 4x-5y-2z+3=0 est il perpendiculaire à P? ou alors le plan Q3 d'équation cartésienne -3x+2y-z-1=0 est il perpendiculaire à P?

voici la correction, que je ne comprend pas trop:

un vecteur normal à D est le vecteur v2(4;-5;2) deja je ne suis pas dacord avec eux? car moi jaurai dis v2(4;-5;-2) et il dise apres que
u.v2 = 0 mais pourquoi? ce nest pas vrai

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 16:10

Tu fais des erreurs dans les notations:

Un vecteur normal de Q_2 est \vec{v_2}(4,-5,-2) et un vecteur normal de P est \vec{u}(1,2,-3) donc \vec{v_2}.\vec{u}=4-10+6=0 et \vec{v_2} est orthogonal à \vec{u} donc Q_2 est orthogonal à P

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 16:15

daccord

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 16:19

et apres jai un autre exercice dont je ne comprend pas trop la correction :

ABCD et un carré.
Quel est l'ensemble E des points M du plan tels que 2MA-MB+MC = AB (tous est en norme et en vecteur aussi).

elle dis que:

G = bar(A,2),(B,-1),(C,1)  ca je comprend

determinons le point G:
2GA-GB+GC = 0 dou 2GA = AB-AC (pourquoi??)
et apres elle dis que AG = 1/2(AC-AB) = 1/2 BC et donc elle dis que G est le milieu de [AD] pourquoi? moi jaurais dis que G est le milieu de [BC].
et apres elle dis :
déterminons l'ensemble E on a les équivalences suivantes
2MA-MB+MC = AB (tous en norme et vecteurs) ssi 2MG = AB (tous en norme et vecteurs)  pourquoi?? dou MG = 1/2 AB
E est donc le cercle de centre G et de diamètre AB  pourquoi?? ca je ne vois pas du tout

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 16:22

et ensuite ya :

quel est l'ensemble E'' des points M tels que 2MA-MB+MC = MA+2MB-MC (tous en norme et en vecteurs)

elle dis que:
2MA-MB+MC = MA+2MB-MC(tous en norme et en vecteurs) ssi : 2MG = 2MG' donc MG = MG' je ne comprend pas du tout non plus?? pourriez vous maider a comprendre

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 17:09

Re,

Tu as 2\vec{GA}=\vec{GB}-\vec{GC}=\vec{GA}+\vec{AB}-\vec{GA}-\vec{AC}=\vec{AB}-\vec{AC}

d' où \vec{GA}=\frac{1}{2}(\vec{AB}-\vec{AC})=\frac{1}{2}(\vec{CA}+\vec{AB})=\frac{1}{2}\vec{CB}

ou encore: \vec{AG}=\frac{1}{2}\vec{BC}

Fait ensuite un dessin avec ton carré ABCD: la dernière relation te permet d' écrire que G est le milieu de [AD]

Ensuite en faisant intervenir le point G avec Chasles et en se souvenant que 2\vec{GA}-\vec{GB}+\vec{GC}=\vec{0}:
||2\vec{MA}-\vec{MB}+\vec{MC}||=||\vec{AB}|| \Longleftrightarrow ||2\vec{MG}+2\vec{GA}-\vec{MG}-\vec{GB}+\vec{MG}+\vec{GC}||=AB \Longleftrightarrow ||2\vec{MG}||=AB \Longleftrightarrow GM=\frac{1}{2}AB\Longleftrightarrow GM=\frac{1}{2}AD

Comme G est le milieu de [AD], E est le cercle de centre G et de diamètre [AD]

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 18:00

et pourquoi E est le cercle de centre G et de diametre AD comment le savez vous quil sagit dun cercle?

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 18:06

et pour le point E'' du topic posté a 16h22 , on fais comment?

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 18:07

On a GM=\frac{1}{2}AD. Cette dernière quantité est fixe.

L' ensemble des points M qui sont à une distance fixe d' un point, en l' occurrence G, est un cercle de centre G et de rayon cette distance, ici la moitié du côté du carré ABCD.

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 18:14

Tu as: ||2\vec{MA}-\vec{MB}+\vec{MC}||=||\vec{MA}+2\vec{MB}-\vec{MC}||

en considérant  G' barycentre de \{(A,1);(B,2);(C,-1)\}, la relation précédente est équivalente à GM=G'M; les calculs sont les mêmes que dans le post de 17h09. A toi de les faire.

L' ensemble E'' cherché est donc la médiatrice de [GG']

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 18:33

et quand on demande de determiner une équation du plan P passant par C et de vecteur normal AB. cela veut dire que l'on a a prendre en compte le point C (3,2,0) et le vecteur normal AB n(3,-2,0)
et apres écrire: soit M (s,y,z) un point quelquonque du plan on a CM.n = 0
ce qui secrit encore:
(x-3)*(3+(y-2)*(-2)+(z)*(0) = 0 est ce cela?

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 18:54

Oui, c' est exactement cela.

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 18:55

Ce qui donne: 3x-2y-5=0

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 18:59

ok merci

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 23-04-07 à 19:04

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 09:00

bonjour, excuser moi, je voudrai savoir juste quelque chose, quand bous avez ecris au topic du 23/4/2007 a 17h09 (en se souvenant que 2GA-GB+GC=0) cela viens de quoi? (cela ne vient pas du fait que G est le centre de gravité??)

On me demandait aussi javais oublier de vous le dire:
lensemble des points E' telque que 2MA-MB+MC et MA+2MB-MC (tous en vecteurs) soient colineaires, vous pouvez mexpliquer comment faire sil vous plait je vous en remercie

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 09:03

car eux ils disent que:
MA+2MB-MC = 2MG' (mais pourquoi??) (tous en vecteurs)
G' = bary{(A,1), (B,2), (C,-1)} .
et ensuite ils font:
G'A+2G'B-G'C = 0 (tous en vecteurs)
2G'A = AC-2AB
et donc AG' = AB-1/2 AC = -AB+1/2 CA.

et apres il note O le centre de ABCD
ON a ainsi: AG' = AB+OA = OB (ca je ne compren pas )
donc 2 MA-MB + MC  et MA+2MB-MC sont colineaires ssi 2MG et 2MG' sont colineaires et donc M appartient à (GG') (pourriez vous me lexpliquer sil vous plait)

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 11:02

Bonjour,

Pour ta 1ère question ( et cela répond aussi à la deuxième), c' est la définition du barycentre:

G barycentre de \{(A,a);(B,b);(C,c)\} \Longleftrightarrow a\vec{GA}+b\vec{GB}+c\vec{GC}

Pour E': 2\vec{MA}-\vec{MB}+\vec{MC}=\vec{MG} et \vec{MA}+2\vec{MB}-\vec{MC}=2\vec{MG'}

Les calculs sont les mêmes que dans le post du 23/04 à 17h09 sans les normes.

E' est donc l' ensemble des points M tels que \vec{MG} et \vec{MG'} soient colinéaires ce qui signifie que les points M,G,G' sont alignés: E' est donc la droite (GG')

Les calculs intermédiaires avec A,B et C

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 11:18

Euh, fausse manoeuvre je continue.

Les calculs intermédiaires que tu indiques avec les points A,B,C servent à positionner le point G' sur la figure:

Avec la définition du barycentre rappelée dans le post précédent:

\vec{G'A}+2\vec{G'B}-\vec{G'C}=\vec{0}
Puis en faisant intervenir le point A avec Chasles:

2\vec{G'A}=\vec{AC}-2\vec{AB}
On en tire: \vec{AG'}=\vec{AB}+\frac{1}{2}\vec{CA}=\vec{AB}+\vec{OA} O étant le centre du carré ABCD (voir le dessin: \frac{1}{2}\vec{CA}=\vec{OA}).

Enfin en appliquant Chasles: \vec{AG'}=\vec{AB}+\vec{OA}=\vec{OA}+\vec{AB}=\vec{OB}

G' est le point tel que le quadrilatère AGBO est un carré. On peut maintenant placer G sur la figure et donc E'=(GG')

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 11:22

Pour la dernière ligne:

G' est le point tel que le quadrilatère AG'BO est un carré direct. On peut placer maintenant G' sur la figure et donc E'=(GG').

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 11:31

mais comment vous savez que 2GA-GB+GC=0? (cest le faite que lon soi dans un triangle et que G est le centre de gravité)

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 11:34

Définition du barycentre; regarde ton cours.

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 12:14

ok je vais regarder merci pour tout

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 12:20

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 14:42

ben moi je suis completement perdu :car jobtiens ceci pour lexpression E':

2MA-MB+MC = MG et MA+2MB-MC = 2MG' (ou il faut montrer quils sont colinéaires)

G'A+2G'B-G'C = 0
G'A+ 2[G'A+AB] - G'A+AC = G'A+2G'A+2AB-G'A+AC = 2G'A+AC+2AB = 0
d'ou 2G'A = -AC-2AB
soit G'A = -1/2AC-AB
donc AG' = 1/2CA + BA (et vous vous avez trouvé AG' = 1/2CA+AB) je comprend pas.
et apres on fais comment? car jy arrive pas

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 14:53

Tu as écrit:

G'A+ 2[G'A+AB] - G'A+AC = G'A+2G'A+2AB-G'A+AC = 2G'A+AC+2AB = 0

C' est: G'A+ 2[G'A+AB] - (G'A+AC) = G'A+2G'A+2AB-G'A-AC = 2G'A-AC+2AB = 0

d' où G'A=1/2AC-AB soit AG'=1/2CA+AB

Posté par
frufru
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 15:21

oui daccord ca yest je vois mon erreur merci bcp

Posté par
cailloux Correcteur
re : produits scalaire dans lespace 26-04-07 à 15:22



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