Angles Orientes
1. **Énoncé du problème :**
On a les mesures orientées suivantes entre vecteurs :
- $\text{mes}(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}) = -\pi$
- $\text{mes}(\overrightarrow{AC},\overrightarrow{AD}) = \frac{\pi}{5}$
Il faut déterminer :
- $\text{mes}(-\overrightarrow{AB},\overrightarrow{CA})$
- $\text{mes}(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD})$
- $\text{mes}(6\overrightarrow{BA},5\overrightarrow{AC})$
- $\text{mes}\big[(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}) - (\overrightarrow{AC},\overrightarrow{AD})\big]$
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2. **Calcul de $\text{mes}(-\overrightarrow{AB},\overrightarrow{CA})$ :**
- On note que $\overrightarrow{CA} = -\overrightarrow{AC}$.
- La mesure de l'angle orienté vérifie $\text{mes}(\vec{u}, -\vec{v}) = \text{mes}(\vec{u}, \vec{v}) \pm \pi$, mais on prend la mesure principale dans $]-\pi, \pi]$.
- $\text{mes}(-\overrightarrow{AB},\overrightarrow{CA}) = \text{mes}(-\overrightarrow{AB}, -\overrightarrow{AC})$.
- Le changement de signe simultané des deux vecteurs ne change pas la mesure de l'angle, donc
$$ \text{mes}(-\overrightarrow{AB}, -\overrightarrow{AC}) = \text{mes}(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}) = -\pi $$
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3. **Calcul de $\text{mes}(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD})$ :**
- Par la propriété des angles orientés :
$$ \text{mes}(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AD}) = \text{mes}(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}) + \text{mes}(\overrightarrow{AC}, \overrightarrow{AD}) $$
- En remplaçant par les valeurs données :
$$ \text{mes}(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AD}) = -\pi + \frac{\pi}{5} = -\pi + 0{,}2\pi = -0{,}8\pi $$
- Cette mesure est dans $]-\pi, \pi]$, donc c'est la mesure principale.
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4. **Calcul de $\text{mes}(6\overrightarrow{BA},5\overrightarrow{AC})$ :**
- Les coefficients scalaires positifs ne changent pas la direction ni l'orientation.
- Or $\overrightarrow{BA} = -\overrightarrow{AB}$.
$$ \text{mes}(6\overrightarrow{BA}, 5\overrightarrow{AC}) = \text{mes}(-\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}) $$
- Par la propriété de l'angle orienté :
$$ \text{mes}(-\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}) = \text{mes}(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}) \pm \pi $$
- Sachant que $\text{mes}(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}) = -\pi$, donc
$$ \text{mes}(-\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}) = -\pi + \pi = 0 $$
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5. **Calcul de $\text{mes}[(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}) - (\overrightarrow{AC}, \overrightarrow{AD})]$ :**
- C'est la différence :
$$ -\pi - \frac{\pi}{5} = -\pi - 0{,}2\pi = -1{,}2\pi $$
- Cette valeur n'est pas dans l'intervalle $]-\pi, \pi]$ pour la mesure principale.
- On peut ajuster en ajoutant $2\pi$ pour rentrer dans l'intervalle :
$$ -1{,}2\pi + 2\pi = 0{,}8\pi $$
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**Réponses finales :**
- $\text{mes}(-\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{CA}) = -\pi$
- $\text{mes}(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AD}) = -0{,}8\pi$
- $\text{mes}(6\overrightarrow{BA}, 5\overrightarrow{AC}) = 0$
- $\text{mes}[(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}) - (\overrightarrow{AC}, \overrightarrow{AD})] = 0{,}8\pi$