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Fiche de mathématiques Ile mathématiques > maths T ale > Produit scalaire Cours de Terminale S Prérequis: Ce chapitre est un complément de ce qui a été vu en 1 re S sur le produit scalaire dans le plan. Il faut donc avoir bien compris cette notion et maîtriser l'aspect calculatoire et les raisonnements qui s'y rapportent. Puisqu'on travaillera dans l'espace il est important de maîtriser le chapitre précédent sur la géométrie dans l'espace. Enjeu: Ce chapitre possède deux principaux enjeux. Le premier consiste à être capable de montrer que deux vecteurs de l'espace sont orthogonaux. Le second est de fournir un lien entre une équation cartésienne d'un plan et les coordonnées d'un vecteur normal à ce plan. Voir le cours de 1ère sur les produits scalaires 1 Produit scalaire dans l'espace On considère deux vecteurs de l'espace et. Il est alors possible de trouver trois points coplanaires de l'espace et tels que et. On définit alors le produit scalaire dans l'espace comme le produit scalaire dans le plan.

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Géométrie - Cours Terminale S Des cours gratuits de mathématiques de niveau lycée pour apprendre réviser et approfondir Des exercices et sujets corrigés pour s'entrainer. Des liens pour découvrir Géométrie - Cours Terminale S Géométrie - Cours Terminale S Définition Soient et sont deux vecteurs quelconques de l'espace, A, B et C trois points tels que = et =. Quels que soient les points A, B et C il existe au moins un plan P contenant les vecteurs et (Si les vecteurs sont colinéaires il y en a une infinité sinon il n'y en qu'un). Le produit scalaire. =. dans l'espace se ramène donc au prdduit scalaire dans le plan P. Calculer un produit scalaire Puisque qu'on peut toujours ramener un produit scalaire dans l'espcace à un produit scalaire dans un plan, son expression reste la même:. = ( θ) = || ||. || ||( θ) Le point " C' " est la projection orthogonale de "C" sur AB c'est à dire le point appartenant à AB tel que MM' soit perpendiculaire à AB L'expression du produit scalaire peut s'écrire:.

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Les principales distinctions concernent les formules faisant intervenir les coordonnées puisque, dans l'espace, chaque vecteur possède trois coordonnées. Propriété L'espace est rapporté à un repère orthonormé ( O; i ⃗, j ⃗, k ⃗) \left(O; \vec{i}, \vec{j}, \vec{k}\right) Soient u ⃗ \vec{u} et v ⃗ \vec{v} deux vecteurs de coordonnées respectives ( x; y; z) \left(x; y; z\right) et ( x ′; y ′; z ′) \left(x^{\prime}; y^{\prime}; z^{\prime}\right) dans ce repère. Alors: u ⃗. v ⃗ = x x ′ + y y ′ + z z ′ \vec{u}. \vec{v} =xx^{\prime}+yy^{\prime}+zz^{\prime} Conséquences ∣ ∣ u ⃗ ∣ ∣ = x 2 + y 2 + z 2 ||\vec{u}|| = \sqrt{x^{2}+y^{2}+z^{2}} A B = ∣ ∣ A B → ∣ ∣ = ( x B − x A) 2 + ( y B − y A) 2 + ( z B − z A) 2 AB=||\overrightarrow{AB}|| = \sqrt{\left(x_{B} - x_{A}\right)^{2}+\left(y_{B} - y_{A}\right)^{2}+\left(z_{B} - z_{A}\right)^{2}} 2. Orthogonalité dans l'espace Définition Deux droites d 1 d_{1} et d 2 d_{2} sont orthogonales si et seulement si il existe une droite qui est à la fois parallèle à d 1 d_{1} et perpendiculaire à d 2 d_{2} d 1 d_{1} et d 2 d_{2} sont orthogonales Remarque Attention à ne pas confondre orthogonales et perpendiculaires.

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Vérifiez que vous avez bien compris en comparant vos réponses à celles du corrigé. Si vous n'avez pas réussi, nous vous conseillons de revenir sur la fiche de cours, en complément de vos propres cours. Le corrigé des exercices propose des rappels de cours pour montrer que l'assimilation des outils de base relatifs aux études des produits scalaires dans l'espace est importante pour aborder les différents thèmes de ce chapitre et réussir l'examen du bac. Les autres fiches de révisions Décrochez votre Bac 2022 avec Studyrama!

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Le terme perpendiculaires s'emploie uniquement pour des droites sécantes (donc coplanaires). Propriétés Soient deux droites d 1 d_{1} et d 2 d_{2}, u 1 → \overrightarrow{u_{1}} un vecteur directeur de d 1 d_{1} et u 2 → \overrightarrow{u_{2}} un vecteur directeur de d 2 d_{2}. d 1 d_{1} et d 2 d_{2} sont orthogonales si et seulement si les vecteurs u 1 → \overrightarrow{u_{1}} et u 2 → \overrightarrow{u_{2}} sont orthogonaux, c'est à dire si et seulement si u 1 →. u 2 → = 0 \overrightarrow{u_{1}}. \overrightarrow{u_{2}}=0 Définition (Droite perpendiculaire à un plan) Une droite d d est perpendiculaire (ou orthogonale) à un plan P \mathscr P si et seulement si elle est orthogonale à toutes les droites incluses dans ce plan. Droite perpendiculaire à un plan Une droite orthogonale à un plan coupe nécessairement ce plan en un point. Il n'y a donc plus lieu ici de distinguer orthogonalité et perpendicularité. La droite d d est perpendiculaire au plan P \mathscr P si et seulement si elle est orthogonale à deux droites sécantes incluses dans ce plan.

Exemple: On souhaite déterminer les coordonnées d'un vecteur normal à un plan dirigé par et. Ces deux vecteurs ne sont clairement pas colinéaires: une coordonnée est nulle pour l'un mais pas pour l'autre. On note. Puisque est normal au plan dirigé par et alors On obtient ainsi les deux équations et A l'aide de la deuxième équation, on obtient. On remplace dans la première:. On choisit, par exemple et on trouve ainsi. On vérifie: et. Un vecteur normal au plan dirigé par les vecteurs et est. Soit un point du plan. Pour tout point, les vecteurs et sont orthogonaux. Par conséquent. Or. Ainsi:. En posant, on obtient l'équation. Exemple: On cherche une équation du plan passant par dont un vecteur normal est. Une équation du plan est de la forme. Le point appartient au plan. Ses coordonnées vérifient donc l'équation: Une équation de est donc On peut supposer que. Par conséquent les coordonnées du point vérifie l'équation On considère le vecteur non nul. Soit un point de. On a alors. Puisque, on a donc.

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