Produit scalaire application problème rugby

Bonjour, je suis bloqué sur cet exercice. Pourriez-vous me donner des pistes pour le résoudre ? Merci d'avance.103044

Réponses

  • Bonsoir,

    Il n’est rien dit sur le point O mais il semble raisonnable de supposer qu’il s’agit d’un coin et donc qu’il y a un angle droit...
    Et si ce n’est pas raisonnable, faisons-le quand même.

    Ensuite, qu’est-ce que le produit scalaire dans ton cours ?
    Est-ce que ça ne s’applique pas, là, avec cet angle droit en O ?

    Cordialement

    Dom
  • Merci de ta réponse. Je pense qu'avec l'angle O, les côtés JO et OP1 je pourrais utiliser la formule d'Al kashi... Mais je ne vois pas vraiment le rapport avec la question... enfait je ne la comprends pas.
  • Bonsoir,

    Tu utiliseras le théorème de Pythagore ainsi que le résultat suivant qui figure dans ton cours qui dit :
    soit $A, B, C$ trois points du plan. On a $\vec{AB}.\vec{AC}=\dfrac{1}{2}(AB^2+AC^2-BC^2)$.

    Cordialement
  • Merci mais je ne comprends toujours pas. Vous parlez de la deuxième question ?
  • Je parle de la question 1.
  • D'accord, cela m'étonne je viens de trouver une réponse logique selon moi pour la première question : vecteur JP1 = vecteur JO + vecteur OP1 et vecteur JP2 = vecteur JO + vecteur OP2 donc vecteur JP1 . vecteur JP2 = JO² + vecteur OP1 . vecteur OP2

    N'est-ce pas bon ?
  • Peux-tu donner le détail de ta preuve.
  • C'est juste mais il manque des justifications.
  • Je n'ai pas prouvé j'ai peut-être inventé... mais quand j'ai regardé le schéma ça m'a paru évident donc je l'ai mis à l'écrit. Peut-être que ce n'est pas une réponse valide
  • Merci ! mais je ne saurais le justifier qu'en disant que ça se voit. Je pourrais alors peut-être le montrer à l'oral sur le schéma mais pas sur ma copie. C'est problématique.
  • Par la relation de Chasles $\vec{JP_1} = \vec{JO} + \vec{OP_1}$ et de même $\vec{JP_2} = \vec{JO} + \vec{OP_2}.$
    Par suite, on a :
    $\vec{JP_1} .\vec{JP_2}=........$
  • Peux-tu détailler cette partie :

    $\vec{JP_1} .\vec{JP_2}=(\vec{JO} + \vec{OP_1}).(\vec{JO} + \vec{OP_2})=....$
  • Merci ! maintenant c'est prouvé.
    Pour le 2 je pense savoir quoi faire : je calcule avec [large]P[/large]ythagore JP1 et JP2 puis avec Al Kashi je fais une équation pour trouver la valeur de l'angle.

    [ Pythagore (~580 avJC) prend toujours une majuscule. AD]
  • Un petit problème sympathique pour nos collégiens. Mais je donnerais deux configurations, pour déterminer laquelle est la plus difficile pour le tireur.
  • Bonjour à tous
    Personnellement je suis un grand fan de Rugby et je suis bien malheureux en ce moment
    Mais le principal problème en Rugby est de transformer l'essai marqué au point $O$ et pour cela le buteur doit ouvrir son angle $\widehat{P_1JP_2}$ c'est à dire le maximiser quand le point $J$ décrit la perpendiculaire en $O$ à la ligne de but $P_1P_2$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Problème sympathique, qui est susceptible de plusieurs habillages.

    Au football, un joueur se dirige vers les buts adverses selon une trajectoire rectiligne perpendiculaire à ces buts mais extérieure pour ainsi dire, alors trouver à quel moment il les verra sous un angle maximum, pour tirer.

    Ou bien j'avais posé dans Le Petit Archimède : la statue du roi Léopold Ier, à Bruxelles, est en haut de sa colonne, alors à quelle distance faut-il se placer (au sol) pour la voir sous un angle maximum ?

    Ceci peut se traiter de plusieurs façons, pas forcément avec un produit scalaire. On peut étudier une fonction trigonométrique. On peut observer que le cercle passant par le point variable et les deux points fixes doit être tangent à la trajectoire du point variable.

    Bonne journée.
    Fr. Ch.
  • Mon cher Chaurien
    On voit bien jusqu'où nous sommes tombés.
    Un exercice juste pour calculer un produit scalaire, (il suffit d'appliquer sa définition), alors qu'on pouvait se servir de ce calcul pour maximiser cet angle!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • @Syugara
    Voir la fin de

    @Chaurien
    Un exemple de fonction où la statue de Leopold est remplacée par la statue de la Liberté


    C'est gratuit et ça ne rapporte pas un rond.
  • Le problème mathématique est le suivant.

    Soient deux demi-droites perpendiculaires $d$ et $d'$ de même origine $O$ (j'ai la flemme de faire un dessin), soient deux points $A$ et $B$ donnés sur $d$, avec $O \neq A \neq B \neq O$. Quelle est la position d'un point $M$ sur $d'$ pour que l'angle $\theta=\widehat{AMB}$ soit maximum ?

    Pour résoudre ce problème, dans Le Petit Archimède, j'avais étudié la fonction $\theta \mapsto \tan \theta$ car, mon cher pappus, la géométrie se portait en ce temps-là encore plus mal qu'aujourdhui dans l'enseignement secondaire, et une étude de fonction semblait plus appropriée, d'autant plus qu'on pouvait trouver ce maximum sans dériver.

    Géométriquement on peut dire que l'angle $\widehat{AMB}$, inscrit dans le cercle passant par $M,A,B$ est la moitié de l'angle au centre et sera donc maximum si cet angle au centre est maximum, donc si le rayon du cercle est le plus petit possible. Il faut donc trouver le plus petit cercle passant par $A$ et $B $ et qui rencontre la demi-droite $d'$ : c'est le cercle tangent à cette demi-droite, et la puissance du point $O$ par rapport à ce cercle sera : $OM^2=OA$·$OB$, ce qui donne la position de $M$.

    Bonne après-midi.
    Fr. Ch.

    PB 2, Le Petit Archimède n° 4, juin 1973, solution Le Petit Archimède n° 10, 2e trimestre 1974.
  • Mon cher Chaurien
    Bien sûr les joueurs de rugby ne connaissent pas plus de géométrie que le commun des lycéens et de leurs professeurs mais quand ils ont à transformer un essai du bord de la touche, ils savent parfaitement où poser le cuir pour avoir à peu de chose près le meilleur angle possible.
    Où le posent-ils?
    Une figure serait la bienvenue!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Voici une figure avec les notations de Chaurien et la construction du point $M$ : puisque $OM^2 = OA.OB$ il suffit de placer le point $A'$ symétrique de $A$ par rapport à O et de construire le cercle de diamètre $[A'B]$, cercle qui coupe $d'$ en M.103272
  • et pour répondre à la question de pappus, je dirais qu'ils le posent de façon à ce que $OM$ soit égale à la moitié de la largeur du terrain.
  • Merci Ludwig
    Insistons sur le fait que le point $O$ est sur le bord du terrain, l'essai ayant été marqué en coin.
    Peux-tu donner une preuve de ton affirmation qui est exacte?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • On pourrait bien sûr calculer les mesures des deux angles obtenus, pour les comparer et voir que prendre $OM$ égale à la moitié de la largeur du terrain est une bonne approximation. Pourquoi ça marche ? Parce que la distance entre les deux poteaux est assez petite par rapport à la largeur du terrain (sinon ce serait trop facile...) et donc, en faisant carrément $A=B$ au milieu du terrain, on voit bien où se trouve le point $A'$ de la construction exacte décrite plus haut. Et donc $M$.
  • Bonjour à tous
    Ce que j'aime bien dans ce problème d'extremum, c'est qu'on peut le présenter à beaucoup de niveaux: collège (?), lycée, taupe ou fac.
    Quant à la construction du point de contact, rien d'original: elle figure évidemment dans le Lebossé-Hémery et j'en ai parlé tout récemment avec Jelobreuil dans ce fil: des lieux curieux.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour.

    Pour une pénalité ou une transformation, l'angle d'ouverture n'est pas le seul critère, il y a aussi la distance aux poteaux, importante car un tir plus lointain nécessite plus de puissance, donc perd de la précision.

    Cordialement.
  • Bien sûr, mon cher Gerard0!
    Il y a encore beaucoup d'autres facteurs comme la météo par exemple!
    Mais tu l'as bien compris ce n'est qu'une modélisation dans laquelle on peut oublier le rugby et où on pourrait prendre pour terrain de jeux le plan tout entier!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • On devrait aussi pouvoir résoudre le problème en considérant la famille des cercles passant par $B$, $A'$ (le symétrique de $A$ par rapport à $O$) et un point $M$ variable sur $d'$. Car alors $\widehat{AMB}$ est maximal lorsque le centre de ce cercle est sur $(AB)$.
  • Mon cher Ludwig
    Je reprends ta figure avec ta construction du point de contact $P$.
    Je la trouve très jolie mais est-elle du niveau lycée?
    Quant à ce problème d'extremum, je le vois surtout comme un exercice sur les arcs capables via un peu de géométrie contemplative (c'est à dire sans demander trop de rigueur).
    $$\widehat{APB}=\widehat{AM'B}+\widehat{PBM'}=\widehat{AMB}+\widehat{PBM'}\ge\widehat{AMB}\ $$
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Quel est le lieu du point $P$ quand le point $O$ varie?103298
  • Bonsoir à tous
    Voici la figure à justifier!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus103352
  • Bonjour à tous
    On utilise un repère orthonormé dans lequel les points $A$ et $B$ ont pour coordonnées $A(a,0)$ et $B(-a,0)$.
    La relation: $\overline{OP}^2=\overline{OA}.\overline{OB}\ $ définissant $P(x,y)$ se traduit par:
    $$y^2=x^2-a^2$$.
    Le point $P$ décrit donc un arc d'hyperbole équilatère dont j'ai tracé l'asymptote en pointillé rouge et c'est sur cette asymptote que notre buteur va se placer s'il veut maximiser grosso modo son angle de tir.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus103378
  • Extra, merci pappus!
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