Dans cet exercice, tu utilises le produit scalaire et le théorème de Pythagore dans un carré pour calculer des valeurs numériques, puis déterminer une mesure d’angle à partir d’un cosinus. Un excellent entraînement pour relier géométrie vectorielle et trigonométrie.
Énoncé
On considère un carré ABCD de côté 4 et de centre O. On appelle I le milieu du segment [AB] et J celui du segment [BC].
Calculer les produits scalaires suivants : AB⋅OC AI⋅CO AI⋅BC DI⋅DB
En déduire une valeur approchée de l’angle BDI.
Révéler le corrigé
AB⋅OC=AB⋅IB=AB×IB=4×2=8
AI⋅CO=AI⋅BI=−AI×BI=−2×2=−4
AI⋅BC=0 car les deux vecteurs sont orthogonaux.
DI⋅DB=21(∥DI∥2+∥DB∥2−∥DI−DB∥2)
DI⋅DB=21(DI2+DB2−∥DI+BD∥2)
DI⋅DB=21(DI2+DB2−BI2)
On applique le théorème de Pythagore dans le triangle ADI rectangle en A : DI2=AI2+AD2=22+42=20
On applique le théorème de Pythagore dans le triangle ADB rectangle en A : DB2=AB2+AD2=42+42=32