Choisir une méthode, résoudre un problème géométrique
Vidéo 10 : Choisir une méthode, résoudre un problème géométrique · 3 min 59 s · sous-titres en français
Le cours écrit
10.1 Quatre calculs, un seul résultat
Exemple 27. Soit A(0;0), B(4;0) et C(1;3). Calculons AB⋅AC.
Projection :C se projette en H(1;0), du côté de B : AB×AH=4×1=4.
Coordonnées :4×1+0×3=4.
Cosinus :AC=10 et cosA=ACAH=101, donc 4×10×101=4.
Normes :BC2=9+9=18, donc 21(16+10−18)=4.
10.2 Une règle de choix
Ce que l'on a
Méthode
Un angle droit, un pied de hauteur
projection
Deux longueurs et l'angle entre elles
cosinus
Les trois côtés
normes
Un repère, ou un repère facile à placer
coordonnées
Rien de tout cela
Chasles, puis développement
10.3 Montrer que deux droites sont perpendiculaires
Exemple 28.ABCD est un carré de côté 2, I est le milieu de [AB] et J le milieu de [BC]. Montrons que (DI)⊥(AJ).
Sans repère. On découpe : DI=DA+AI et AJ=AB+BJ. En développant :
DI⋅AJ=DA⋅AB+DA⋅BJ+AI⋅AB+AI⋅BJ=0−2+2+0=0.
En effet, DA et BJ sont colinéaires de sens contraires, de longueurs 2 et 1, tandis que AI et AB ont le même sens.
Avec un repère. On prend A(0;0), B(2;0) et D(0;2). Alors I(1;0) et J(2;1), donc DI(1;−2) et AJ(2;1), et DI⋅AJ=2−2=0.
Il faut savoir faire les deux : un énoncé sans repère demande souvent un calcul vectoriel.
10.4 Calculer une longueur
Exemple 29. Dans un triangle ABC, AB=4, AC=6 et A=60∘. Soit I le milieu de [BC]. Alors 2AI=AB+AC. En passant au carré :
4AI2=AB2+AC2+2AB⋅AC=16+36+2×12=76,
car AB⋅AC=4×6×cos60∘=12. Donc AI2=19 et AI=19.