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BAC PRO REMI - Maths
Calculer la norme d'un vecteur dans l'espace muni d'un repère orthonormé ▼
Activité — Longueur du déplacement de la broche ▼
Situation
La machine a effectué le déplacement du point A(1 ; 1 ; 2) au point B(4 ; 3 ; 5), c'est-à-dire le vecteur AB (3 ; 2 ; 3). L'opérateur veut maintenant connaître la distance parcourue à vol d'oiseau, pour vérifier le programme d'usinage et estimer le chemin réel de la broche.
Problématique : Comment calculer la longueur du déplacement, c'est-à-dire la norme du vecteur AB ?
Travail de recherche
Liste de matériel : une calculatrice avec la touche racine carrée, la figure ci-dessus.
1. Rappeler les coordonnées du vecteur AB :
2. Pour calculer la longueur du déplacement, on utilise :
Travaux pratiques — A. Rappel
Dans un repère orthonormé de l'espace, la norme d'un vecteur u(x ; y ; z) est :
B. Protocole expérimental
- Lire sur la figure les coordonnées du vecteur AB.
- Élever chaque coordonnée au carré.
- Additionner les trois carrés.
- Prendre la racine carrée de la somme.
Exemple : Si AB (3 ; 2 ; 3), alors :
Vérifier la norme du déplacement de la broche :
C. Réalisation des mesures
Pour chaque figure (reprises de la partie 1), déterminer les coordonnées du vecteur AB, puis choisir sa norme.
Figure 1
Figure 2
Figure 3
Ce qu'il faut retenir de l'activité
- La norme d'un vecteur u(x ; y ; z) est ‖u‖ = √(x² + y² + z²).
- La norme correspond à la longueur du déplacement modélisé par le vecteur.
- Elle se calcule avec le théorème de Pythagore appliqué trois fois.
- Une norme est toujours positive (ou nulle pour le vecteur nul).
Exercices d'application▼
Exercice 1 — Calcul de la norme d'un vecteur
Calculer la norme de chaque vecteur (arrondir au dixième), puis choisir le résultat :
Exercice 2 — Synthèse : du graphique à la norme
Pour chaque figure, déterminer graphiquement les coordonnées du vecteur AB, puis choisir sa norme.