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Thursday, 27 June 2024

Introduction Cette fiche de cours vous permettra d'en savoir plus sur le produit scalaire, notion au programme de mathématiques en 1ère. Ce cours décrit le produit scalaire en 5 parties, avec tout d'abord une définition, des notions sur les expressions dédiées aux produits scalaires, puis une analogie avec la physique. Enfin, nous aborderons quelques règles de calcul et ainsi qu'une partie nommée "produit scalaire et orthogonalité". I. Définition du produit scalaire On connaît le célèbre théorème de Pythagore: dans un triangle rectangle, le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des côtés de l'angle droit. A l'aide de la figure ci-contre, on a: Que ce passe-t-il si le triangle est quelconque? Qu'est le nombre? A-t-il une signification géométrique? vectorielle? analytique? Applications du produit scalaire - Maxicours. Le produit scalaire va apporter une réponse. Soit ABC un triangle. Soit H le projeté orthogonal de B sur la droite (AC).

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j ⃗ = 0 \vec{i}. \vec{j}=0. Produits scalaires cours de français. Par conséquent: 2. Applications du produit scalaire Théorème (de la médiane) Soient A B C ABC un triangle quelconque et I I le milieu de [ B C] \left[BC\right]. Alors: A B 2 + A C 2 = 2 A I 2 + B C 2 2 AB^{2}+AC^{2}=2AI^{2}+\frac{BC^{2}}{2} Médiane dans un triangle Propriété (Formule d'Al Kashi) Soit A B C ABC un triangle quelconque: B C 2 = A B 2 + A C 2 − 2 A B × A C cos ( A B →, A C →) BC^{2}=AB^{2}+AC^{2} - 2 AB\times AC \cos\left(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}\right) La démonstration est faite en exercice: Exercice formule d'Al Kashi Si le triangle A B C ABC est rectangle en A A alors cos ( A B →, A C →) = 0 \cos\left(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}\right)=0. On retrouve alors le théorème de Pythagore. Définition (Vecteur normal à une droite) On dit qu'un vecteur n ⃗ \vec{n} non nul est normal à la droite d d si et seulement si il est orthogonal à un vecteur directeur de d d. Vecteur n ⃗ \vec{n} normal à la droite d d Le plan est rapporté à un repère orthonormé ( O, i ⃗, j ⃗) \left(O, \vec{i}, \vec{j}\right) La droite d d de vecteur normal n ⃗ ( a; b) \vec{n} \left(a; b\right) admet une équation cartésienne de la forme: a x + b y + c = 0 ax+by+c=0 où a a, b b sont les coordonnées de n ⃗ \vec{n} et c c un nombre réel.

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Formule d'Al-Kashi Soit A, B et C trois poins distincts. On pose: $a=BC$, $b=CA$ et $c=AB$. La formule d'Al-Kashi est alors la suivante: $a^2=b^2+c^2-2bc×\cos {A}↖{⋏}$ Cette formule s'appelle aussi Théorème de Pythagore généralisé. Déterminer une mesure de l'angle géométrique ${A}↖{⋏}$ (arrondie au degré près). D'après la formule d'Al-Kashi, on a: Soit: $3^2=4^2+2^2-2×4×2×\cos {A}↖{⋏}$ Et par là: $\cos {A}↖{⋏}={9-16-4}/{-16}={11}/{16}=0, 6875$ A l'aide de la calculatrice, on obtient alors une mesure de $ {A}↖{⋏}$, et on trouve: ${A}↖{⋏}≈47°$ (arrondie au degré) Propriété Produit scalaire et coordonnées Le plan est muni d'un repère orthonormé $(O, {i}↖{→}, {j}↖{→})$. Soit ${u}↖{→}(x\, ;\, y)$ et ${v}↖{→}(x'\, ;\, y')$ deux vecteurs. alors: ${u}↖{→}. {v}↖{→}=xx'+yy'$ Si ${u}↖{→}$ a pour coordonnées $(x\, ;\, y)$, alors $$ ∥{u}↖{→} ∥=√{x^2+y^2}\, \, \, $$ Soit ${u}↖{→}(2\, ;\, 5)$ et ${v}↖{→}(-3\, ;\6)$ deux vecteurs. Le produit scalaire - Maxicours. Quelle est la norme de ${u}↖{→}$? Calculer ${u}↖{→}. {v}↖{→}$ Le repère est orthonormé.

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\vec{u} Exemple A B C ABC est un triangle équilatéral dont le côté mesure 1 1 unité. A B →. A C → = A B × A C × cos ( A B →, A C →) = 1 × 1 × cos π 3 = 1 2 \overrightarrow{AB}. \overrightarrow{AC}=AB\times AC\times \cos\left(\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}\right)=1\times 1\times \cos\frac{\pi}{3}=\frac{1}{2} Propriété Deux vecteurs u ⃗ \vec{u} et v ⃗ \vec{v} sont orthogonaux si et seulement si: u ⃗. v ⃗ = 0 \vec{u}. Produits scalaires cours le. \vec{v}=0 Démonstration Si l'un des vecteurs est nul le produit scalaire est nul et la propriété est vraie puisque, par convention, le vecteur nul est orthogonal à tout vecteur du plan. Si les deux vecteurs sont non nuls, leurs normes sont non nulles donc: u ⃗. v ⃗ = 0 ⇔ ∣ ∣ u ⃗ ∣ ∣ × ∣ ∣ v ⃗ ∣ ∣ × cos ( u ⃗, v ⃗) = 0 ⇔ cos ( u ⃗, v ⃗) = 0 ⇔ u ⃗ \vec{u}. \vec{v}=0 \Leftrightarrow ||\vec{u}||\times ||\vec{v}||\times \cos\left(\vec{u}, \vec{v}\right)=0 \Leftrightarrow \cos\left(\vec{u}, \vec{v}\right)=0 \Leftrightarrow \vec{u} et v ⃗ \vec{v} sont orthogonaux Pour tous vecteurs u ⃗, v ⃗, w ⃗ \vec{u}, \vec{v}, \vec{w} et tout réel k k: ( k u ⃗).

D'après ce qui précède le point M appartient au cercle si et seulement si. On calcule alors le produit scalaire. On développe pour obtenir une équation de cercle:, que l'on écrit sous la forme.

Cours, exercices et contrôles corrigés pour les élèves de spécialité mathématique première à Toulouse. Nous vous conseillons de travailler dans un premier temps sur les exercices, en vous aidant du cours et des corrections, avant de vous pencher sur les contrôles. Les notions abordées dans ce chapitre concernent: Le calcul du produit scalaire de deux vecteurs en utilisant la définition, la formule du projeté orthogonal et celle coordonnées dans un repère orthonormé. Utilisation des propriétés du produit scalaire pour déterminer une distance ou la mesure d'un angle. Détermination de l'orthogonalité de deux vecteurs. Produits scalaires cours dans. I – LES EXPRESSIONS DU PRODUIT SCALAIRE Les contrôles corrigés disponibles sur le produit scalaire Contrôle corrigé 16: Angles et statistiques - Contrôle corrigé de mathématiques donné en 2019 aux premières du lycée Marcelin Berthelot à Toulouse. Notions abordées: Détermination de l'équation d'une tangente à la courbe représentative d'une fonction rationnelle, calcul de la mesure d'un angle orienté, preuve de trois points alignés en utilisant les angles orientés dans un triangle et… Contrôle corrigé 14: Suites et statistiques - Contrôle corrigé de mathématiques donné en 2019 aux premières du lycée Marcelin Berthelot à Toulouse.

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