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Hameau De Veaux
Sunday, 4 August 2024

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Application et méthode - 2 Énoncé On considère deux vecteurs et tels que et. De plus, on donne. Quelle est la mesure principale de l'angle? Arrondir le résultat au degré près. Orthogonalité de deux vecteurs et produit scalaire Deux vecteurs et sont orthogonaux si, et seulement si, leur produit scalaire est nul. On démontre l'équivalence en démontrant la double implication. Supposons que et sont orthogonaux. Si ou alors. Sinon, on a. On en déduit que. Réciproquement, supposons que. Si ou alors et sont orthogonaux. Sinon. Comme et ne sont pas nuls, leur norme non plus. On en déduit alors que et donc que les vecteurs et sont orthogonaux. Application et méthode - 3 On considère un cube. Montrer que les droites et sont orthogonales.

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En géométrie plane, « orthogonal » signifie « perpendiculaire ». En géométrie dans l'espace, le terme « perpendiculaire » est réservé aux droites orthogonales et sécantes. 1. Droites orthogonales Soit ( d) une droite de vecteur directeur et ( d') une droite de vecteur directeur. Les droites ( d) et ( d') sont orthogonales si leurs vecteurs directeurs et sont orthogonaux. perpendiculaires si elles sont orthogonales et coplanaires. Exemple On considère le parallélépipède rectangle ABCDEFGH ci-dessous. Les droites ( AB) et ( CG) sont orthogonales car les vecteurs et sont orthogonaux. Les droites ( DH) et ( DC) sont perpendiculaires car elles sont coplanaires dans le plan ( DHC) et orthogonales. 2. Orthogonalité d'une droite et d'un plan Soit une droite ( d) de vecteur directeur et un plan P. La droite ( d) est orthogonale au plan P si le vecteur est orthogonal à tous les vecteurs du plan P. Propriété Soit une droite ( d) de vecteur directeur Si est orthogonal à deux vecteurs non colinéaires du plan P, alors ( d) est orthogonale au plan P. Une droite ( d) est orthogonale à un plan P si et seulement si elle est orthogonale à deux droites sécantes du plan P. Propriétés (admises) Deux droites orthogonales à un même plan sont parallèles entre elles.

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Si ce croisement forme un angle droit, les droites ne sont pas perpendiculaires mais elles sont orthogonales. Il en est de même de segments de droites qui seraient perpendiculaires s'ils se prolongeaient. Et donc des vecteurs dans le plan: si leurs droites supports sont perpendiculaires, alors les vecteurs sont orthogonaux. Ainsi, on n'emploie pas le terme de perpendicularité pour caractériser des vecteurs mais toujours celui d'orthogonalité. Vecteurs orthogonaux Deux vecteurs sont orthogonaux si leur produit scalaire est nul. C'est évident quand on se souvient de la formule du cosinus (si le cosinus de deux vecteurs est nul, c'est que ceux-ci sont orthogonaux). Ainsi, deux droites sont perpendiculaires dans le plan si et seulement si le produit scalaire de leurs vecteurs directeurs est nul. Le vecteur nul est considéré comme orthogonal à tous les autres vecteurs du plan. Exemple d'application: soit un quadrilatère \(ABCD. \) Celui-ci est un losange si et seulement si le produit scalaire des vecteurs \(\overrightarrow{AC}\) et \(\overrightarrow{BD}\) est nul.

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Les vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{CD} sont-ils orthogonaux? Les vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{CD} ne sont pas orthogonaux.. Les vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{CD} sont orthogonaux. Les vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{CD} sont orthogonaux et colinéaires. On considère les vecteurs \overrightarrow{AB} \begin{pmatrix} 4 \cr\cr 3 \end{pmatrix} et \overrightarrow{CD} \begin{pmatrix} 3\cr\cr -8\end{pmatrix}. Les vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{CD} sont-ils orthogonaux? Les vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{CD} ne sont pas orthogonaux. On considère les vecteurs \overrightarrow{AB} \begin{pmatrix} -9 \cr\cr 3 \end{pmatrix} et \overrightarrow{CD} \begin{pmatrix} 2\cr\cr -6\end{pmatrix}. Les vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{CD} sont-ils orthogonaux? Les vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{CD} ne sont pas orthogonaux. On considère les vecteurs \overrightarrow{AB} \begin{pmatrix} -5 \cr\cr -15 \end{pmatrix} et \overrightarrow{CD} \begin{pmatrix} -12\cr\cr 4\end{pmatrix}.

Corrigé Commençons par tracer une représentation graphique pour se fixer les idées. Premier réflexe, considérer ce carré quadrillé comme un repère orthonormé d'origine \(A. \) Ainsi, nous avons \(M(2\, ;4), \) \(P(4\, ;3), \) etc. Il faut bien sûr trouver les coordonnées de \(I. \) C'est l'intersection de deux droites représentatives d'une fonction linéaire d'équation \(y = 2x\) et d'une fonction affine d'équation \(y = 0, 25x + 2. \) Ce type d'exercice est fréquemment réalisé en classe de seconde. Posons le système: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {y = 2x}\\ {y = 0, 25x + 2} \end{array}} \right. \) On trouve \(I\left( {\frac{8}{7};\frac{{16}}{7}} \right)\) Passons aux vecteurs. Leur détermination relève là aussi du programme de seconde (voir page vecteurs et coordonnées). On obtient: \(\overrightarrow {BI} \left( {\begin{array}{*{20}{c}} {\frac{8}{7}}\\ { - \frac{{12}}{7}} \end{array}} \right)\) et \(\overrightarrow {CI} \left( {\begin{array}{*{20}{c}} { - \frac{{20}}{7}}\\ \end{array}} \right)\) Le repère étant orthonormé, nous utilisons, comme dans l'exercice précédent, la formule \(xx' + yy'.