Exercice : Basique 5

Le plan est muni d'un repère orthonormé et m un réel.

Soit \(\vec{u}=(16 ;m-6 )\) et \(\vec{v}=(m ;m+6)\)

Question

1. Déterminer les deux valeurs de m pour que \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) soient orthogonaux.

Solution

\(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) sont orthogonaux.

donc \(\vec{u}.\vec{v}=0\)

\(\vec{u}=(16 ;m-6 )\) et \(\vec{v}=(m ;m+6)\)

\(16m+(m-6)(m+6)=0\)

\(\iff 16m+m^2-6^2=0\)

\(\iff m^2+16m-36=0\)

\(\Delta=b^2-4ac=16^2-4\times 1 \times (-36)\)

\(\iff \Delta=256+144=400\)

\(\begin{cases}x_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}\\x_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}\end{cases}\)

\(\iff \begin{cases}x_1=\frac{-16-20}{2}\\x_2=\frac{-16+20}{2}\end{cases}\)

\(\iff \begin{cases}x_1=-18\\x_2=2\end{cases}\)

\(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) sont orthogonaux pour m=-18 et m=2

Question

2. Calculer les coordonnées des deux vecteurs pour chacune de ces deux valeurs de m

Solution

  • Pour m=-18 :

    \(\vec{u}=(16 ;-18-6 )\) et \(\vec{v}=(-18 ;-18+6)\)

    \(\vec{u}=(16 ;-24)\) et \(\vec{v}=(-18 ;-12)\)

  • Pour m=2 :

    \(\vec{u}=(16 ;2-6 )\) et \(\vec{v}=(2 ;2+6)\)

    \(\vec{u}=(16 ;-4)\) et \(\vec{v}=(2;8)\)

Question

3. Faire un dessin dans ces deux cas. Vérifier géométriquement la propriété d'orthogonalité.