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Niveau seconde
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Vecteurs Dm 2

Posté par
OaiMe
08-02-20 à 18:27

Bonjour, j'ai un dm à faire mais je suis bloquée pour cette exercice à la question 2. Je vous remercie d'avance pour votre aide.

Exercice :
Dans un repère orthonormé, on considère les points A(1 ; -1),  F(4 ; 1), R(2 ; 4) et
N(-1 ; 2)
1) Montrer que AFRN est un parallélogramme
2) Démontrer que AFRN est un carré.

Voici ce que j'ai fait :
AF = NR ?
AF (4-1 ; 1- (-1)) = ( 3 ; 2)
NR = ( 2- (-1) ; 4-2) = (3 ; 2)
(Se sont des vecteurs, malheureusement je n'ai pas réussi à mettre les flèches)

Posté par
Zormuche
re : Vecteurs Dm 2 08-02-20 à 18:34

Bonsoir

qu'est-ce qui différencie un carré d'un parallélogramme précisément ?

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 08-02-20 à 18:36

Les angles? Un carré possède  4 angles droit contrairement a un parallélogramme qui lui n'en possède pas

Posté par
Zormuche
re : Vecteurs Dm 2 08-02-20 à 18:46

oui mais précisément, c'est à dire qu'est-ce qui caractérise un carré
ce n'est pas "un parallélogramme avec quatre angles droits"

Posté par
Zormuche
re : Vecteurs Dm 2 08-02-20 à 18:47

En plus, les angles, ça ne se vérifie pas facilement avec les coordonnées (on peut, mais ça demande plus de calculs)

raisonne plutôt sur les longueurs, et distingue bien tous les types de quadrilatères particuliers (parallélogrammes, rectangles, losanges, carrés)

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 08-02-20 à 18:48

Je ne suis pas certaine d'avoir compris

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 08-02-20 à 19:05

Pouvez vous me réexpliquer ?

Posté par
Priam
re : Vecteurs Dm 2 08-02-20 à 20:23

Tu pourrais montrer que le parallélogramme est un losange, puis que ce losange est un carré.

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 00:12

Ah oui. Mais comment faire ?
En utilisant les vecteurs  NA et RF?

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 01:06

En calculant des longueurs

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

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 09:54

NA = (1 - (-1) ;   -1 - 2) = (2 ; -3)
RF = (4- 2 ; 1-4) = (2 ; -3)

NA=(1 - (-1))2 + (-1 -2)2
       = 4 + 9
        =13

RF = (4-2)2 + (1-4)2
        = 4 + 9
        =13

Y a t-il des erreurs ?

Posté par
Priam
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:19

Non, c'est juste. Est-ce un losange ?

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:32

Oui mais nous cherchons à prouvez que c'est un carré
Comment peut-on le prouvez ?

Posté par
Priam
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:37

Je t'avais proposé à 20h23 de montrer d'abord que c'était un losange, puis que ce losange était un carré . . .
Comment se caractérise un losange ?

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:38

Ah oui effectivement, alors, oui c'est un losange

Posté par
Priam
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:39

Bien. Un carré ?

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:43

Oui surement, mais comment le prouver ?

Posté par
Priam
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:44

Comment se caractérise un carré ?

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:49

Un carré se caractérise par ses côtés qui sont parallèles.

Posté par
Priam
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:55

Cela ne caractérise qu'un parallélogramme (en parlant de ses côtés opposés).

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 10:57

Un caré est caractériser par  4 côtés de même longueur.

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 11:15

Non cela c'est pour un losange

Comment caractérisez-vous un rectangle ?

2 possibilités !

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 11:21

Ses côtés sont opposés, parallèles et de même longueur

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 11:26

Non là vous prenez une définition du parallélogramme.

Un rectangle est un parallélogramme qui a

\dots \dots

ou

\dots \dots

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 11:29

des angles droit ou ...

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 11:33

Un angle droit  est suffisant

Comment montre-t-on qu'il y a un angle droit ?

Quelle est l'autre possibilité ?  Elle concerne les diagonales.

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 11:35

Pythagore peut être ?

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 11:47

Montrez alors que  AFR est un triangle rectangle par exemple

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 11:56

norme de AF =  32 + 22 = 9 + 4 = 13
RF = 13
AR = ?      

Avant de commencer, les valeurs sont-elles justes ?

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 12:01

Ce n'est pas la peine de recalculer AF et FR  vous l'avez déjà effectué pour montrer que c'était un losange
Il ne restait à calculer que AR  

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 12:03

Pouvons nous récapituler tous ce que nous avons fait depuis le début car je suis un peux perdue ?

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 12:15

Question 1 \vec{AF}=\vec{NR}   AFRN est un parallélogramme

Question 2

première partie
AF=AN=\sqrt{13} AFRN est alors un losange

deuxième partie  qui reste à montrer  AFRN est un rectangle
Pour ce faire on veut montrer  que AFR est un triangle rectangle

On a les côtés de l'angle droit  reste à calculer la longueur de AR et à vérifier la réciproque de Pythagore


On pourra alors conclure que c'est un carré

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 12:35

Pour calculer AR, il faut utiliser Pythagore dans le triangle AFR rectangle en F :
RF = 13
AF = 13
AR = ?

AR2 = AF2 + FR2
AR2 = 132 + 132
AR2 = 13 + 13
AR2 = 26
AR = 26

Pour prouver que le triangle AFR est rectangle en F il faut utiliser la réciproque de Pythagore:
On calcule d'une part : AR2 = 262 = 26
Et d'autre part :  AF2 + FR2 = 132 + 132 = 26
On voit que les résultats sont égaux, donc le triangle AFR est rectanngle en F
Alors AFRN est un carré.

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 12:36

Je pense avoir réussi qu'en pensez vous?

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 13:02

Vous tournez en rond  vous vous servez de Pythagore pour calculer AR et vous dites ensuite que le théorème est vérifié

Montrons que AFR est un triangle rectangle

Nous avons déjà calculé AF et FR

 AF^2+FR^2=13+13=26

Calculons AR ^2

AR^2=(x_R-x_A)^2+(y_R-y_A)^2 à faire

AR^2=26

Nous avons donc AR^2=AF^2+FR^2. D'après la réciproque du théorème de Pythagore, le triangle AFR est donc rectangle en F.

Le parallélogramme AFRN a  un angle droit,  c'est donc un rectangle.

Le parallélogramme, étant à la fois rectangle et losange, est donc un carré.

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 13:25

à faire = AR 2 = (2 - 1) 2 + (4 - (-1))2
                               = 1 + 25
                               = 26

Ici, AR est un vecteur ?  

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 13:46

Non c'est une longueur  c'est ce que vous avez fait maintes fois  dans cet exercice

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 13:58

Oui mais je me mélange un peu entre longueur, vecteur ...
Puis-je réécrire l'exercice afin de vérifier qu'il ne manque rien et de  vérifier si tout a été assimiler de mon côté  ?

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 14:29

Il est vrai que mettre une flèche sur un cahier c'est plus simple  que sur un clavier

LaTeX est bien pour cela

\vec{AB} vecteur

AB distance de A à B

(AB) droite

[AB) demi-droite d'origine A passant par B

[AB] segment

\{A ; B\} ensemble à deux éléments ...

Si vous voulez

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 15:45

1) AF = NR ?
AF (4-1 ; 1- (-1)) = ( 3 ; 2)
NR = ( 2- (-1) ; 4-2) = (3 ; 2)

2)1er étape = Prouver que AFRN est un losange
NA = (1 - (-1) ;   -1 - 2) = (2 ; -3)
RF = (4- 2 ; 1-4) = (2 ; -3)

NA= (1 - (-1))2 + (-1 -2)2
       = 4 + 9
        =13

RF = (4-2)2 + (1-4)2
        = 4 + 9
        =13      
AF=AN= 13   AFRN est un losange

2ème étape : Montrer que AFRN est un rectangle pour cela, il faut montrer que AFR est un triangle rectangle en F:
AF2 + FR2
= 132 + 132
= 26

AR2 = (xR- xA)2 + (yR - yA) 2
AR2 = (2 - 1) 2 + (4 - (-1))2
                               = 1 + 25
                               = 26
AR2 = AF2 + FR2
D'après la réciproque du théorème de Pythagore, le triangle AFR est donc rectangle en F.
Le parallélogramme AFRN a  un angle droit,  c'est donc un rectangle.
Le parallélogramme, étant à la fois rectangle et losange, est donc un carré.      

      

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 15:47

Voila, j'ai repris certaines de vos phrases. Merci pour vos explications sur LaTeX. Mais honnêtement je ne pense pas être capable d'utiliser cette outil.

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 16:21

Citation :
AF = NR ?
AF (4-1 ; 1- (-1)) = ( 3 ; 2)
NR = ( 2- (-1) ; 4-2) = (3 ; 2)


AFRN est un parallélogramme si et seulement si \vec{AF}=\vec{NR}
Calcul
Leurs coordonnées sont les mêmes  donc les vecteurs sont égaux. Le quadrilatère est donc un parallélogramme.

Question 2

Montrons d'abord que c'est un losange  Calculons les longueurs de 2 côtés adjacents.

Citation :
NA \ (1 - (-1) ;   -1 - 2) = (2 ; -3)  Pas de = on n'est pas dans le même ensemble
RF \  (4- 2 ; 1-4) = (2 ; -3)

NA=\sqrt{ (1 - (-1))^2 + (-1 -2)^2}
       = \sqrt{4 + 9}
        =\sqrt{13}

RF =\sqrt{ (4-2)^2 + (1-4)^2}
        = \sqrt{4 + 9}
        =\sqrt{13}       


Les longueurs étant égales,  le parallélogramme AFRN est donc un losange.  

\Rightarrow n'est pas une abréviation pour donc   à proscrire

Il y a  aussi toutes sortes de possibilités ; Par conséquent, conséquemment, il en résulte, il appert, On en déduit que

pour éviter la répétition de donc

Puis la fin  avec cette remarque
Citation :
2ème étape : Montrer que AFRN est un rectangle pour cela, il faut montrer que AFR est un triangle rectangle en F:
AF2 + FR2
= 132 + 132
= 26

AR2 = (xR- xA)2 + (yR - yA) 2
AR2 = (2 - 1) 2 + (4 - (-1))2
                               = 1 + 25
                               = 26
AR2 = AF2 + FR2
D'après la réciproque du théorème de Pythagore, le triangle AFR est donc rectangle en F.
Le parallélogramme AFRN a  un angle droit,  c'est donc un rectangle.
Le parallélogramme, étant à la fois rectangle et losange, est donc un carré.      

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 16:27

mon devoir sera parfait grâce à vous. De plus, je  sais, je me répète souvent mais merci de me l'avoir fait remarquer.

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 16:42

Je vais vous donner l'autre possibilité

Si un parallélogramme a ses diagonales de même longueur alors c'est un rectangle

Comme vous aviez déjà les longueurs des côtés il était plus simple de calculer la longueur d'une seule diagonale et montrer que l'on avait un triangle rectangle

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 16:51

Ah mais oui, les diagonales. Je pense que ça n'aurait pas changer grand chose.  Mais la façon dont nous avons résolu le problème est tout de même plus simple.

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 16:56

L'avantage des diagonales résulte du fait que l'on n'a pas besoin du résultat de calculs précédents.

Si l'on ne demande que rectangle, il est sans doute préférable de choisir les diagonales .

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 17:43

Mais dans ce que nous avons,  nous avons bien prouver que les 4 côtées avez la même longueurs?

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 17:49

Il n'y a pas de problème on a bien montré que c'était un carré :

parallélogramme
puis losange  2 côtés consécutifs suffisent pour que les quatre soient de même mesure
puis rectangle  un seul suffit pour que les quatre le soient.

À partir de 16 42 c'est une digression sur l'autre manière de faire

Posté par
OaiMe
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 18:19

D'accord, je vous tiendrai au courant de ma note. Merci

Posté par
hekla
re : Vecteurs Dm 2 09-02-20 à 18:26

De rien



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