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Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal.

Posté par
Zen13
03-05-23 à 20:41

Bonjour ! J'ai grandement besoin que vous m'aidiez dans cet exercice sur les produits scalaire, je ne comprends rien du tout, enfin je veux dire, je ne comprends pas les questions, je ne sais pas quoi faire pour y répondre, quelle formule et comment. Je vous remercie à l'avance pour votre aide !
J'ai seulement tracé la figure sur mon brouillon pour comprendre l'énoncé.

C'est l'exercice 112 p 240 sur sésamaths en ligne.

L'énoncé est: On considère un triangle équilatéral ABC de côté a. On place des points M, N et P respectivement sur les côtés [AB], [AC] et [BC] de manière que AM = BN = CP = d avec d<a.

1. Exprimer le produit scalaire vecteur CP•vecteur CN en fonction de a et de d.
2. En déduire que vecteur PN• vecteur PC = 3/2 d^2 - 1/2 ad.
3. En déduire une condition nécessaire et suffisante sur a et d pour que le triangle MNP soit rectangle en P.
4. Quand cette condition est vérifiée, calculer les longueurs des côtés du triangle MNP en prenant a = 4.

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 03-05-23 à 20:53

bonjour,

tu peux poster ta figure ?

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 03-05-23 à 21:36

Oui désolée, j'avais oublié. Je peux aussi poster l'énoncé si besoin. Voici la figure, merci pour votre aide !

Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal.

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 03-05-23 à 22:08

OK pour ta figure.

tu connais la formule de calcul du produit scalaire :
u ⋅v =∥u ∥×∥v ∣×cos(u ,v )
applique la ici   pour calculer CP.CN
||CP||  =  ?
||CN||  = ?
cos (CP, CN) =  ?
vas y !

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 03-05-23 à 22:28

C'est compliqué quand on nous donne pas la valeur TT

Voilà ce que j'ai fais:
CP = d
CN = a-d
cos(CP;CN) = cos(d;a-d)

CP.CN = ||CP|| * ||CN|| * cos(CP;CN)
d.a-d= d * (a-d) * cos(d; a-d)

Je ne suis pas sûre, je suis confuse

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 03-05-23 à 22:40

CP = d    et   CN = (a - d)   : OK
mais pour cos (CP, CN)  là tu te trompes.
ABC est équilatéral ==> quelle est la mesure de l'angle (CP, CN) ?

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 03-05-23 à 23:11

Ah mais oui ! L'angle d'un triangle équilatéral est toujours 60° !
Donc cos(CP;CN) c'est cos (60°)

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 03-05-23 à 23:26

oui, et  cos 60°  =  1/2
donc   \vec{CP}.\vec{CN} = ?

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 11:47

CP•CN = 1/2(CP² + CN² - PN²)
                  = 1/2(d² + (a-d)² - PN²)

J'ai pas PN

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 11:57

??

tu as écrit :  
CP.CN = ||CP|| * ||CN|| * cos(CP;CN)
avec  CP = d    ,   CN = (a - d)  et  cos (CP, CN) = cos(60°)
tu as tout ce qu'il te faut pour exprimer  \vec{CP}.\vec{CN}

Pourquoi changer de formule ?

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 12:04

CP.CN = ||CP|| × ||CN|| × cos(CP, CN)
=d × (a - d) × cos(60°)

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 12:16

Zen13,
n'attends pas que je te tienne la main, continue !
cos(60°) =  1/2

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 13:12

=d × (a - d) × 1/2
=da - dd × 1/2
=da - d² × 1/2
=da - d²/2

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 13:59

oui, mais avec des parenthèses !
=  (ad  - d²) / 2

question suivante :
2. En déduire que vecteur PN• vecteur PC = 3/2 d^2 - 1/2 ad.

note que PN = (PC + CN)
PN . PC = (PC + CN ) . PC    =   ???   continue !

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 16:11

Désolé mais je n'arrive vraiment pas à faire cette question. Il faut s'aider de la réponse de la première question mais je ne vois pas comment l'utiliser..

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 16:30

je t'ai montré comment faire...

note que
  \vec{PN}  = ( \vec{PC}  +  \vec{CN}  )
 \\ 
 \\ alors 
 \\ \vec{PN}.\vec{PC} = ( \vec{PC}  +  \vec{CN}  ) . \vec{PC}  

  =   ???   continue !

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 17:22

Veuillez m'excuser, mais après avoir appliqué toutes les formules je ne trouve toujours pas la réponse demandée. Je suis vraiment bloqué et dans l'incompréhension totale.

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 17:30

tu ne me montres pas ce que tu fais : comment puis je t'aider ?

je ne vois pas ce qui te gêne..


 \\ \vec{PN}.\vec{PC} = ( \vec{PC}  +  \vec{CN}  ) . \vec{PC} 
 \\ =  
 \\ \vec{PC}.\vec{PC}  +  \vec{CN}.\vec{PC}  

pour PC² ,    tu connais PC= d   donc...
et en question 1 tu as exprimé   CP.CN   ...

ca donne quoi au final ?

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 17:39

PC.PC + CN.PC = d² + (da - d²)/2
?????

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 17:56

attention tu fais une erreur de signe..

CN. PC  =  - CN.CP  
donc    tu aurais dû écrire   d² - (da - d²)/2

relis la question :
En déduire que vecteur PN• vecteur PC = 3/2 d^2 - 1/2 ad.

encore une fois tu t'arrêtes en cours de route.
à partir de   d² - (da - d²)/2   tu ne sais pas terminer ?

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 18:40

=d² - (da - d²) / 2
=d² - (ad - d²) / 2
=2d² / 2 - (ad - d²) / 2
=2d² / 2 - ad + d² / 2
=3d² / 2 - ad / 2
=3 / 2 × d² / 1 - 1/2 × ad / 1
=3 / 2 d² - 1/2 ad

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 18:47

oui

Posté par
Zen13
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 20:18

Vous pouvez m'éclaircir un peu sur la question 3, s'il-vous-plaît ?
Il faut utiliser Pythagore

Posté par
Leile
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 04-05-23 à 20:54

En déduire une condition nécessaire et suffisante sur a et d pour que le triangle MNP soit rectangle en P.

cette question contient une erreur, il s'agit du triangle CNP  et non MNP...

"En déduire"  ==> tu dois utiliser les questions précedentes.
Que vaut le produit scalaire de deux vecteurs qui forment un angle droit ?

Posté par
tetras
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 06-05-23 à 09:29

Citation :
C'est l'exercice 112 p 240 sur sésamaths en ligne.

bonjour j'ai cherché le lien mais je ne trouve pas de page 240!?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 06-05-23 à 10:59

je l'avais trouvé du premier coup (le premier manuel de 1ère essayé)

comme le signale Leile cet énoncé est erroné :

- on cherche le triangle CNP et non MNP
- On place des points M, N et P respectivement sur les côtés [AB], [AC] et [BC]
c'est faux. "respectivement" veut dire
M sur [AB], N sur [AC] et P sur [BC] ce que est incohérent avec la figure et avec les questions

correct est :
On place des points M, N et P respectivement sur les côtés [AB], [BC] et [AC]

Posté par
tetras
re : Produits scalaires, vecteurs, Chasles, projeté orthogonal. 06-05-23 à 16:09

merci pour le lien mathafou et les corrections



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