Angles orientés

Propriétés des angles orientés - Exercice 2

15 min
30
On donne la mesure de l'angle orienté suivant (AB;AC)=π4\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{AC} \right)=\frac{\pi }{4} .
Calculez :
Question 1

(AB;CA)\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{CA} \right)

Correction
Avec un angle orienté, il est impératif que les deux vecteurs qui le composent possèdent la même origine.
(AB;CA)=(AB;AC)\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{CA} \right)=\left(\overrightarrow{AB} ;-\overrightarrow{AC} \right)
Soient les vecteurs u\overrightarrow{u} et v\overrightarrow{v} on a alors :
(u;v)=(u;v)+π\left(\overrightarrow{u} ;-\overrightarrow{v} \right)=\left(\overrightarrow{u} ;\overrightarrow{v} \right)+\pi
De cette manière les deux vecteurs ont bien la même origine AA.
(AB;CA)=(AB;AC)+π\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{CA} \right)=\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{AC} \right)+\pi
(AB;CA)=π4+π\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{CA} \right)=\frac{\pi }{4} +\pi
(AB;CA)=π4+4π4\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{CA} \right)=\frac{\pi }{4} +\frac{4\pi }{4}
(AB;CA)=5π4\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{CA} \right)=\frac{5\pi }{4}
Ici, il ne s'agit pas d'une mesure principale.
A la calculatrice, on tape 54=1,25\red{\frac{5}{4} =1,25}. On s'intéresse uniquement à la partie entière c'est à dire à la partie avant la virgule. Ici on a 1. Comme 1 est impair on rajoute 1 ce qui nous donne 2. On a retranché à 5π4\red{\frac{5\pi }{4}} la valeur 2π\red{2\pi } qui est bien un multiple de 2kπ\red{2k\pi }k\red{k } est un entier relatif.
La partie en rouge est une explication pour obtenir la mesure principale. Vous ne devez pas l'écrire sur une copie. Ce qui doit apparaitre sur une copie est donnée ci-dessous.
Il vient alors :
(AB;CA)=5π42π\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{CA} \right)=\frac{5\pi }{4} -2\pi
(AB;CA)=5π48π4\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{CA} \right)=\frac{5\pi }{4} -\frac{8\pi }{4}
Ainsi :
(AB;CA)=3π4\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{CA} \right)=-\frac{3\pi }{4}
Question 2

(BA;AC)\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)

Correction
(BA;AC)=(AB;AC)\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\left(-\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{AC} \right)
Soient les vecteurs u\overrightarrow{u} et v\overrightarrow{v} on a alors :
(u;v)=(u;v)+π\left(-\overrightarrow{u} ;\overrightarrow{v} \right)=\left(\overrightarrow{u} ;\overrightarrow{v} \right)+\pi
De cette manière les deux vecteurs ont bien la même origine AA.
(BA;AC)=(AB;AC)+π\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{AC} \right)+\pi
(BA;AC)=π4+π\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\frac{\pi }{4} +\pi
(BA;AC)=π4+4π4\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\frac{\pi }{4} +\frac{4\pi }{4}
(BA;AC)=5π4\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\frac{5\pi }{4} . Ici, il ne s'agit pas d'une mesure principale.
A la calculatrice, on tape 54=1,25\frac{5}{4} =1,25. On s'intéresse uniquement à la partie entière c'est à dire à la partie avant la virgule. Ici on a 1.
Comme 1 est impair on rajoute 1 ce qui nous donne 2. On a retranché à 5π4\frac{5\pi }{4} la valeur 2π2\pi qui est bien un multiple de 2kπ2k\pi

La partie en rouge est une explication pour obtenir la mesure principale. Vous ne devez pas l'écrire sur une copie. Ce qui doit apparaitre sur une copie est donnée ci-dessous.
Il vient alors :
(BA;AC)=5π42π\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\frac{5\pi }{4} -2\pi
(BA;AC)=5π48π4\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\frac{5\pi }{4} -\frac{8\pi }{4}
Ainsi :
(BA;AC)=3π4\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=-\frac{3\pi }{4}
Question 3

(BA;CA)\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{CA} \right)

Correction
(BA;CA)=(AB;AC)\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{CA} \right)=\left(-\overrightarrow{AB} ;-\overrightarrow{AC} \right)
Soient les vecteurs u\overrightarrow{u} et v\overrightarrow{v} on a alors :
(u;v)=(u;v)\left(-\overrightarrow{u} ;-\overrightarrow{v} \right)=\left(\overrightarrow{u} ;\overrightarrow{v} \right)
De cette manière les deux vecteurs ont bien la même origine AA.
Ainsi :
(BA;CA)=(AB;AC)\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{CA} \right)=\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{AC} \right)
(BA;CA)=π4\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{CA} \right)=\frac{\pi }{4}
Question 4

(AC;AB)\left(\overrightarrow{AC} ;\overrightarrow{AB} \right)

Correction
(AC;AB)=(AB;AC)\left(\overrightarrow{AC} ;\overrightarrow{AB} \right)=-\left(\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{AC} \right)
Soient les vecteurs u\overrightarrow{u} et v\overrightarrow{v} on a alors :
(v;u)=(u;v)\left(\overrightarrow{v} ;\overrightarrow{u} \right)=-\left(\overrightarrow{u} ;\overrightarrow{v} \right)
Ainsi :
(AC;AB)=π4\left(\overrightarrow{AC} ;\overrightarrow{AB} \right)=-\frac{\pi }{4}
Question 5

(3BA;AC)\left(3\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)

Correction
Soient les vecteurs u\overrightarrow{u} et v\overrightarrow{v} et α\alpha et β\beta deux réels. On a alors :
(αu;βv)=(u;v)\left(\alpha\overrightarrow{ u} ;\beta\overrightarrow{ v} \right)=\left(\overrightarrow{u} ;\overrightarrow{v} \right)
(3BA;AC)=(BA;AC)\left(3\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\left(\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right) . On ne prend pas compte les réels devant les vecteurs.
(3BA;AC)=(AB;AC)\left(3\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\left(-\overrightarrow{AB} ;\overrightarrow{AC} \right)
Soient les vecteurs u\overrightarrow{u} et v\overrightarrow{v} on a alors :
(u;v)=(u;v)+π\left(-\overrightarrow{u} ;\overrightarrow{v} \right)=\left(\overrightarrow{u} ;\overrightarrow{v} \right)+\pi
(3BA;AC)=π4+π\left(3\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\frac{\pi }{4} +\pi
(3BA;AC)=π4+4π4\left(3\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\frac{\pi }{4} +\frac{4\pi }{4}
(3BA;AC)=5π4\left(3\overrightarrow{BA} ;\overrightarrow{AC} \right)=\frac{5\pi }{4}

On a vu, précédemment, que la mesure principale de 5π4\frac{5\pi }{4} est 3π4-\frac{3\pi }{4} .