Mathématiques du secondaire qualifiant

Le produit scalaire (5)

2.2 Théorème de la médiane

2.2.1 Théorème

Soient ABC un triangle et I le milieu du segment [BC].

AB²+AC² = 2AI² + 1 BC²
2

Démonstration
AB²+AC²=
AI² +IB² + 2AI→.IB→ +AI²+IC² +2AI→.IC→.

= 2AI→² +2BI→² +2AI→.(IB→+IC→).
I est le milieu de [BC]
donc IB→+IC→ = O→
et donc AB²+AC²=2AI²+2BI².
On a BC=2BI alors

AB²+AC² = 2AI² + 1 BC²
2

2.3 Théorème d'Al Kashi

2.3.1 Théorème

Soit ABC un triangle.
BC²=AB²+AC²-2AB×ACcosÂ.

Démonstration On applique la relation de chasles
BC²=(AC→-AB→)²
=AB²+AC² -2AB→.AC→.

Puisque AB→.AC→=AB×ACcosÂ
alors BC² = AB²+AC²-2AB×ACcosÂ.

2.3.2 Résultats

Soit ABC un triangle

cos = AB²+AC²-BC²
2AB×AC
cosB = BA²+BC²-AC²
2BA×BC
cosĈ = CA²+CB²-AB²
2CA×CB