Source Latex: Devoir corrigé de mathématiques, Produit scalaire

Première STI2D

Produit scalaire

Devoir de mathématiques en 1ère STI2D sur le produit scalaire de vecteurs.
Montrer l'alignement de trois points avec leurs coordonnées.
Calcul d'angle grâce au produit scalaire.
Fichier
Type: Devoir
File type: Latex, tex (source)
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Description
Devoir de maths en 1ère STI2D: repère et coordonnées, produit scalaire de vecteurs
Niveau
Première STI2D
Mots clé
produit scalaire, vecteurs, géométrie, coordonnées, devoir corrigé de mathématiques, maths

Corrigé du devoir

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Source Latex

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    pdfauthor={Yoann Morel},
    pdfsubject={Devoir de mathématiques: produit scalaire},
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    pdfkeywords={produit scalaire, géométrie, vecteurs, géométrie, STI2D, 
      STI, première, Mathématiques}
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% Raccourcis diverses:
\newcommand{\nwc}{\newcommand}
\nwc{\dsp}{\displaystyle}
\nwc{\bge}{\begin{equation}}\nwc{\ene}{\end{equation}}
\nwc{\bgar}{\begin{array}}\nwc{\enar}{\end{array}}
\nwc{\bgit}{\begin{itemize}}\nwc{\enit}{\end{itemize}}
\nwc{\bgen}{\begin{enumerate}}\nwc{\enen}{\end{enumerate}}

\nwc{\la}{\left\{}\nwc{\ra}{\right\}}
\nwc{\lp}{\left(}\nwc{\rp}{\right)}
\nwc{\lb}{\left[}\nwc{\rb}{\right]}

\nwc{\ul}{\underline}
\nwc{\tm}{\times}
\nwc{\V}{\overrightarrow}
\newcommand{\zb}{\mbox{$0\hspace{-0.67em}\mid$}}
\newcommand{\db}{\mbox{$\hspace{0.1em}|\hspace{-0.67em}\mid$}}
\newcommand{\ct}{\centerline}

\nwc{\bgsk}{\bigskip}
\nwc{\vsp}{\vspace{0.1cm}}
\nwc{\vspd}{\vspace{0.2cm}}
\nwc{\vspt}{\vspace{0.3cm}}
\nwc{\vspq}{\vspace{0.4cm}}

\def\N{{\rm I\kern-.1567em N}}
\def\D{{\rm I\kern-.1567em D}}
\def\R{{\rm I\kern-.1567em R}}
\def\C{{\rm C\kern-4.7pt
\vrule height 7.7pt width 0.4pt depth -0.5pt \phantom {.}}}
\def\Q{\mathbb{Q}}
\def\Z{{\sf Z\kern-4.5pt Z}}
\def\euro{\mbox{\raisebox{.25ex}{{\it =}}\hspace{-.5em}{\sf C}}}

\newcounter{nex}[section]\setcounter{nex}{0}
\newenvironment{EX}{%
\stepcounter{nex}
\bgsk{\noindent{{\bf Exercice }}\arabic{nex}}\hspace{0.5cm}
}{}
\nwc{\bgex}{\begin{EX}}\nwc{\enex}{\end{EX}}

\nwc{\bgfg}{\begin{figure}}\nwc{\enfg}{\end{figure}}
\nwc{\epsx}{\epsfxsize}\nwc{\epsy}{\epsfysize}
\nwc{\bgmp}{\begin{minipage}}\nwc{\enmp}{\end{minipage}}
\newenvironment{centerpage}{\vspace*{\fill}}{
	\protect\vspace*{\fill}}
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\setlength{\columnseprule}{1pt}	% default=0pt (no line)
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\lhead{}\chead{}\rhead{}
\lfoot{Y. Morel - \href{https://xymaths.fr/Lycee/1STI/Mathematiques-1STI.php}{xymaths - 1ère  STI2D}}
\cfoot{}
\rfoot{Devoir de mathématiques - 1STI2D - \thepage/\pageref{LastPage}}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{document}


\vspace*{-2em}
\ct{\bf\LARGE{Devoir de math\'ematiques}}


\bgex
Dans un rep\`ere orthonorm\'e $\lp O;\vec{i},\vec{j}\rp$, 
on consid\`ere les vecteurs 
$\vec{u}\lp 4;3\rp$, et $\vec{v}\lp -1;1\rp$. 

Calculer le produit scalaire $\vec{u}\cdot\vec{v}$, 
puis d\'eterminer une mesure de l'angle $\lp\vec{u},\vec{v}\rp$ \`a un
degr\'e pr\`es. 

\enex


\bgex
Soit trois points $A(-6;1)$, $B(6;6)$ et $C(18;11)$. 

\vsp
Ces trois points sont-ils align\'es ?

\enex


\bgex
Un artisan doit r\'ealiser une porte en bois comme l'indique la figure
indicative suivante. 

Pour consolider cette porte, il fixe deux barres m\'etalliques $OB$ et
$OD$. 
Ce syst\`eme de consolidation est efficace si l'angle $\alpha$ est
compris entre $35^\circ$ et $45^\circ$. 

\bgmp{11cm}
On donne $\widehat{AOE}=90^\circ$, 
$OA=2$\,m, 
$OE=3$\,m. 
 et les coordonn\'ees des points $B$ et $D$
sont 
$B(1;2,4)$ et $D(3;1,7)$. 

On note $\alpha$ l'angle $\widehat{BOD}$. 

\bgen
\item D\'eterminer les coordonn\'ees des vecteurs $\V{OB}$ et $\V{OD}$. 
\item Calculer les longueurs $OB$ et $OD$. 
  Arrondir les r\'esultats au centi\`eme. 
\item Calculer le produit scalaire $\V{OB}\cdot\V{OD}$. 
\item Calculer l'angle $\alpha$. Arrondir le r\'esultat au degr\'e. 
\item Conclure sur l'efficacit\'e de la consolidation envisag\'ee. 
\enen

\enmp
\bgmp{7cm}
\psset{unit=1.4cm}
\begin{pspicture}(-1,-1)(4,4)
  \psline{->}(0,0)(4,0)\rput(4.2,-0.2){$x$}
  \psline{->}(0,0)(0,3)\rput(-0.2,3.2){$y$}
  \rput(-0.2,-0.2){$O$}
  \pscurve(0,2)(1,2.4)(3,1.7)%(3,0)
  \rput(-0.15,2){$A$}\rput(3,-0.15){$E$}
  \psline(3,1.7)(3,0)
  %
  \psline(0,0)(1,2.4)\rput(1,2.6){$B$}
  \psline(0,0)(3,1.7)\rput(3.15,1.85){$D$}
  \psarc(0,0){0.6}{30}{68}\rput(0.5,0.6){$\alpha$}
\end{pspicture}
\enmp

\enex


\bigskip

\hrulefill

\bigskip
\setcounter{nex}{0}

\ct{\bf\LARGE{Devoir de math\'ematiques}}


\bgex
Dans un rep\`ere orthonorm\'e $\lp O;\vec{i},\vec{j}\rp$, 
on consid\`ere les vecteurs 
$\vec{u}\lp 4;3\rp$, et $\vec{v}\lp -1;1\rp$. 

Calculer le produit scalaire $\vec{u}\cdot\vec{v}$, 
puis d\'eterminer une mesure de l'angle $\lp\vec{u},\vec{v}\rp$ \`a un
degr\'e pr\`es. 

\enex


\bgex
Soit trois points $A(-6;1)$, $B(6;6)$ et $C(18;11)$. 

\vsp
Ces trois points sont-ils align\'es ?

\enex


\bgex
Un artisan doit r\'ealiser une porte en bois comme l'indique la figure
indicative suivante. 

Pour consolider cette porte, il fixe deux barres m\'etalliques $OB$ et
$OD$. 
Ce syst\`eme de consolidation est efficace si l'angle $\alpha$ est
compris entre $35^\circ$ et $45^\circ$. 

\bgmp{11cm}
On donne $\widehat{AOE}=90^\circ$, 
$OA=2$\,m, 
$OE=3$\,m. 
 et les coordonn\'ees des points $B$ et $D$
sont 
$B(1;2,4)$ et $D(3;1,7)$. 

On note $\alpha$ l'angle $\widehat{BOD}$. 

\bgen
\item D\'eterminer les coordonn\'ees des vecteurs $\V{OB}$ et $\V{OD}$. 
\item Calculer les longueurs $OB$ et $OD$. 
  Arrondir les r\'esultats au centi\`eme. 
\item Calculer le produit scalaire $\V{OB}\cdot\V{OD}$. 
\item Calculer l'angle $\alpha$. Arrondir le r\'esultat au degr\'e. 
\item Conclure sur l'efficacit\'e de la consolidation envisag\'ee. 
\enen

\enmp
\bgmp{7cm}
\psset{unit=1.4cm}
\begin{pspicture}(-1,-1)(4,4)
  \psline{->}(0,0)(4,0)\rput(4.2,-0.2){$x$}
  \psline{->}(0,0)(0,3)\rput(-0.2,3.2){$y$}
  \rput(-0.2,-0.2){$O$}
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  \rput(-0.15,2){$A$}\rput(3,-0.15){$E$}
  \psline(3,1.7)(3,0)
  %
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  \psline(0,0)(3,1.7)\rput(3.15,1.85){$D$}
  \psarc(0,0){0.6}{30}{68}\rput(0.5,0.6){$\alpha$}
\end{pspicture}
\enmp

\enex


\label{LastPage}
\end{document}

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