🔴  Lives #BAC2024

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Vecteurs du plan : première Partie

Calculer la distance entre deux points - Exercice 3

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Question 1
Soit (0;i;j)\left(0;\overrightarrow{i} ;\overrightarrow{j} \right) un repère du plan. On considère les points C(5;3)C\left(5;-3 \right) et D(1;1)D\left(-1;1\right).
Soit C\mathscr{C} le cercle de diamètre [CD]\left[CD\right].

On note TT le centre du cercle. Calculer les coordonnées du point TT.

Correction
Nous savons que C\mathscr{C} est le cercle de diamètre [CD]\left[CD\right]. Ainsi le point TT est le milieu du segment [CD]\left[CD\right].
Soit (0;i;j)\left(0;\vec{i} ;\vec{j} \right) un repère 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)
  • Les coordonnées du milieu I(xI;yI)I\left(x_{I} ;y_{I} \right) du segment [AB]\left[AB\right] sont : xI=xA+xB2x_{I} =\frac{x_{A} +x_{B} }{2} et yI=yA+yB2y_{I} =\frac{y_{A} +y_{B} }{2}
Il vient alors que :
D’une part :\red{\text{D'une part :}}
xT=xC+xD2x_{T} =\frac{x_{C} +x_{D} }{2} équivaut successivement à :
xT=512x_{T} =\frac{5-1 }{2}
xT=42x_{T} =\frac{4}{2}
xT=2x_{T} =2

D’autre part :\red{\text{D'autre part :}}
yT=yB+yC2y_{T} =\frac{y_{B} +y_{C} }{2}
yT=3+12y_{T} =\frac{-3+1}{2}
yT=22y_{T} =\frac{-2}{2}
yT=1y_{T} =-1

Les coordonnées du milieu TT du diamètre [CD]\left[CD\right] sont T(2;1)T\left(2;-1 \right)
Question 2

Montrer que le cercle C\mathscr{C} a pour rayon 13\sqrt{13}.

Correction
Un rayon du cercle C\mathscr{C} est par exemple la longueur CTCT.
Soit (0;i;j)\left(0;\overrightarrow{i} ;\overrightarrow{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 :
CT=(xTxC)2+(yTyC)2CT=\sqrt{\left(x_{T} -x_{C} \right)^{2} +\left(y_{T} -y_{C} \right)^{2} } équivaut successivement à :
CT=(25)2+(1(3))2CT=\sqrt{\left(2-5 \right)^{2} +\left(-1-\left(-3\right) \right)^{2} }
CT=(3)2+22CT=\sqrt{\left(-3 \right)^{2} +2^{2} }
CT=9+4CT=\sqrt{9+4 }
CT=13CT=\sqrt{13}