Qui aura 20 en maths ?

💯 Teste ton niveau de maths et tente de gagner un des lots !S'inscrire au jeu  

Nouveau

🔥 Découvre nos fiches d'exercices gratuites avec corrections en vidéo !Accéder aux fiches  

Exercices Types - Exercice 2

25 min
45
Soit (0;i;j)\left(0;\overrightarrow{i} ;\overrightarrow{j} \right) un repère du plan. On a placé les différents points dans le graphique ci-dessous :
Question 1

Donner un vecteur opposé au vecteur FJ\overrightarrow{FJ} et donner cette information en écriture mathématique.

Correction
  • Nous pouvons citer par exemple les vecteurs IE\overrightarrow{IE} et GC\overrightarrow{GC} ou encore EA\overrightarrow{EA}.
  • Si nous prenons le vecteur JF\vec{JF} qui est également un vecteur opposé au vecteur FJ\overrightarrow{FJ}, alors l'écriture mathématique est la suivante :
    FJ=JF-\overrightarrow{FJ}=\overrightarrow{JF}

    Question 2

    A partir de L(4;7)L\left(4;7\right) et C(7;1)C\left(7;1\right). Calculer les coordonnées du vecteur LC\overrightarrow{LC} puis sa norme.

    Correction
  • LC(xCxLyCyL)\overrightarrow{LC} \left(\begin{array}{c} {x_{C}-x_{L}} \\ {y_{C}-y_{L}} \end{array}\right) ainsi LC(7417)\overrightarrow{LC} \left(\begin{array}{c} {7-4} \\ {1-7} \end{array}\right) d'où :
    LC(36)\overrightarrow{LC} \left(\begin{array}{c} {3} \\ {-6} \end{array}\right)
  • La norme du vecteur LC\overrightarrow{LC} correspond à la distance du segment [LC]\left[LC\right]
    Soit (0;i;j)\left(0;\vec{i} ;\vec{j} \right) un repère orthonormal du plan et deux points A(xA;yA)A\left(x_{A} ;y_{A} \right) et B(xB;yB)B\left(x_{B} ;y_{B} \right). La distance ABAB est donnée par la formule :
    • AB=(xBxA)2+(yByA)2AB=\sqrt{\left(x_{B} -x_{A} \right)^{2} +\left(y_{B} -y_{A} \right)^{2} }
    Ainsi :
    LC=(xCxL)2+(yCyL)2LC=\sqrt{\left(x_{C} -x_{L} \right)^{2} +\left(y_{C} -y_{L} \right)^{2} } équivaut successivement à :
    LC=(74)2+(17)2LC=\sqrt{\left(7-4 \right)^{2} +\left(1-7 \right)^{2} }
    LC=32+(6)2LC=\sqrt{3^{2} +\left(-6\right)^{2} }
    LC=45LC=\sqrt{45 }
    LC=9×5LC=\sqrt{9\times5 }
    LC=35LC=3\sqrt{5 }
    Question 3
    Sachant que K(6;7)K\left(6;7\right) et PK(24)\overrightarrow{PK}\left(\begin{array}{c} {2} \\ {4} \end{array}\right).

    Calculer les coordonnées du point PP. Le point PP est-il confondu avec un point de la figure? Préciser lequel?

    Correction
    Nous savons que PK(24)\overrightarrow{PK}\left(\begin{array}{c} {2} \\ {4} \end{array}\right) et également que : PK(xKxPyKyP)\overrightarrow{PK} \left(\begin{array}{c} {x_{K}-x_{P}} \\ {y_{K}-y_{P}} \end{array}\right). Finalement : PK(6xP7yP)\overrightarrow{PK} \left(\begin{array}{c} {6-x_{P}} \\ {7-y_{P}} \end{array}\right)
    Il vient alors que :
    (6xP7yP)=(24)\left(\begin{array}{c} {6-x_{P}} \\ {7-y_{P}} \end{array}\right)=\left(\begin{array}{c} {2} \\ {4} \end{array}\right)
    On obtient alors deux équations à résoudre. Nous l'écrivons sous forme de système.
    {6xP=27yP=4\left\{\begin{array}{ccccccc} {6-x_{P}} & {=} & {2} \\ {7-y_{P}} & {=} & {4} \end{array}\right. équivaut successivement à :
    {xP=26yP=47\left\{\begin{array}{ccccccc} {-x_{P}} & {=} & {2-6} \\ {-y_{P}} & {=} & {4-7} \end{array}\right.
    {xP=4yP=3\left\{\begin{array}{ccccccc} {-x_{P}} & {=} & {-4} \\ {-y_{P}} & {=} & {-3} \end{array}\right.
    {xP=4yP=3\left\{\begin{array}{ccccccc} {x_{P}} & {=} & {4} \\ {y_{P}} & {=} & {3} \end{array}\right.

    Les coordonnées du point PP sont alors P(4;3)P\left(4;3\right) qui est confondu avec le point EE.
    Question 4

    Soit IQ=BH+AB\overrightarrow{IQ}=\overrightarrow{BH}+\overrightarrow{AB}. Déterminer les coordonnées du point QQ.

    Correction
    D'après le repère, nous pouvons lire les coordonnées des points II, BB, HH et AA. On a alors : I(5;5)I\left(5;5\right) ; B(5;1)B\left(5;1\right) ; H(7;5)H\left(7;5\right) et A(3;1)A\left(3;1\right)
  • BH(xHxByHyC)\overrightarrow{BH} \left(\begin{array}{c} {x_{H}-x_{B}} \\ {y_{H}-y_{C}} \end{array}\right) ainsi BH(7551)\overrightarrow{BH} \left(\begin{array}{c} {7-5} \\ {5-1} \end{array}\right) d'où :
    BH(24)\overrightarrow{BH} \left(\begin{array}{c} {2} \\ {4} \end{array}\right)
  • AB(xBxAyByA)\overrightarrow{AB} \left(\begin{array}{c} {x_{B}-x_{A}} \\ {y_{B}-y_{A}} \end{array}\right) ainsi AB(5311)\overrightarrow{AB} \left(\begin{array}{c} {5-3} \\ {1-1} \end{array}\right) d'où :
    AB(20)\overrightarrow{AB} \left(\begin{array}{c} {2} \\ {0} \end{array}\right)

  • BH+AB=(24)+(20)\overrightarrow{BH}+\overrightarrow{AB}= \left(\begin{array}{c} {2} \\ {4} \end{array}\right)+ \left(\begin{array}{c} {2} \\ {0} \end{array}\right)
    BH+AB=(44)\overrightarrow{BH}+\overrightarrow{AB}= \left(\begin{array}{c} {4} \\ {4} \end{array}\right)
  • IQ(xQxIyQyI)\overrightarrow{IQ} \left(\begin{array}{c} {x_{Q}-x_{I}} \\ {y_{Q}-y_{I}} \end{array}\right) ainsi :
    IQ(xQ5yQ5)\overrightarrow{IQ} \left(\begin{array}{c} {x_{Q}-5} \\ {y_{Q}-5} \end{array}\right)
  • Nous savons que : IQ=BH+AB\overrightarrow{IQ}=\overrightarrow{BH}+\overrightarrow{AB}
    Il vient alors que :
    (xQ5yQ5)=(44)\left(\begin{array}{c} {x_{Q}-5} \\ {y_{Q}-5} \end{array}\right)=\left(\begin{array}{c} {4} \\ {4} \end{array}\right)
    On obtient alors deux équations à résoudre. Nous l'écrivons sous forme de système.
    {xQ5=4yQ5=4\left\{\begin{array}{ccccccc} {x_{Q}-5} & {=} & {4} \\ {y_{Q}-5} & {=} & {4} \end{array}\right. équivaut successivement à :
    {xQ=4+5yQ=5+4\left\{\begin{array}{ccccccc} {x_{Q}} & {=} & {4+5} \\ {y_{Q}} & {=} & {5+4} \end{array}\right.
    {xQ=9yQ=9\left\{\begin{array}{ccccccc} {x_{Q}} & {=} & {9} \\ {y_{Q}} & {=} & {9} \end{array}\right.
    Les coordonnées du point QQ sont Q(9;9)Q\left(9;9\right)
    Question 5

    Soit DR=ABJH\overrightarrow{DR}=\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{JH}. Déterminer les coordonnées du point RR.

    Correction
    D'après le repère, nous pouvons lire les coordonnées des points JJ, BB, HH et AA. On a alors : J(3;5)J\left(3;5\right) ; B(5;1)B\left(5;1\right) ; H(7;5)H\left(7;5\right) et A(3;1)A\left(3;1\right)
  • JH(xHxJyHyJ)\overrightarrow{JH} \left(\begin{array}{c} {x_{H}-x_{J}} \\ {y_{H}-y_{J}} \end{array}\right) ainsi JH(7355)\overrightarrow{JH} \left(\begin{array}{c} {7-3} \\ {5-5} \end{array}\right) d'où :
    JH(40)\overrightarrow{JH} \left(\begin{array}{c} {4} \\ {0} \end{array}\right)
  • AB(xBxAyByA)\overrightarrow{AB} \left(\begin{array}{c} {x_{B}-x_{A}} \\ {y_{B}-y_{A}} \end{array}\right) ainsi AB(5311)\overrightarrow{AB} \left(\begin{array}{c} {5-3} \\ {1-1} \end{array}\right) d'où :
    AB(20)\overrightarrow{AB} \left(\begin{array}{c} {2} \\ {0} \end{array}\right)
  • ABJH=(20)(40)\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{JH}= \left(\begin{array}{c} {2} \\ {0} \end{array}\right)- \left(\begin{array}{c} {4} \\ {0} \end{array}\right)
    ABJH=(20)\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{JH}= \left(\begin{array}{c} {-2} \\ {0} \end{array}\right)
  • DR(xRxDyRyD)\overrightarrow{DR} \left(\begin{array}{c} {x_{R}-x_{D}} \\ {y_{R}-y_{D}} \end{array}\right) ainsi :
    DR(xR6yR3)\overrightarrow{DR} \left(\begin{array}{c} {x_{R}-6} \\ {y_{R}-3} \end{array}\right)
  • Nous savons que : DR=ABJH\overrightarrow{DR}=\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{JH}
    Il vient alors que :
    (xR6yR3)=(20)\left(\begin{array}{c} {x_{R}-6} \\ {y_{R}-3} \end{array}\right)=\left(\begin{array}{c} {-2} \\ {0} \end{array}\right)
    On obtient alors deux équations à résoudre. Nous l'écrivons sous forme de système.
    {xR6=2yR3=0\left\{\begin{array}{ccccccc} {x_{R}-6} & {=} & {-2} \\ {y_{R}-3} & {=} & {0} \end{array}\right. équivaut successivement à :
    {xR=2+6yR=3\left\{\begin{array}{ccccccc} {x_{R}} & {=} & {-2+6} \\ {y_{R}} & {=} & {3} \end{array}\right.
    {xR=4yR=3\left\{\begin{array}{ccccccc} {x_{R}} & {=} & {4} \\ {y_{R}} & {=} & {3} \end{array}\right.
    Les coordonnées du point RR sont R(4;3)R\left(4;3\right)