📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Définition : Soient $\vec{u}$ et $\vec{v}$ deux vecteurs. Le produit scalaire est le nombre réel $\vec{u} \cdot \vec{v} = |\vec{u}| \times |\vec{v}| \times \cos(\vec{u}, \vec{v})$.
- Propriétés : $\vec{u} \cdot \vec{v} = \vec{v} \cdot \vec{u}$ ; $\vec{u} \cdot (\vec{v}+\vec{w}) = \vec{u} \cdot \vec{v} + \vec{u} \cdot \vec{w}$.
- Expression analytique : Dans un repère orthonormé $(O, \vec{i}, \vec{j})$, si $\vec{u}(x, y)$ et $\vec{v}(x', y')$, alors $\vec{u} \cdot \vec{v} = xx' + yy'$.
- Orthogonalité : $\vec{u} \perp \vec{v} \iff \vec{u} \cdot \vec{v} = 0$.
- Relation d'Al-Kashi : Dans un triangle $ABC$, $BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2AB \cdot AC \cos(\widehat{BAC})$.
Méthodes à maîtriser
- Calculer un produit scalaire à partir des coordonnées.
- Déterminer l'équation cartésienne d'une droite connaissant un point et un vecteur normal $\vec{n}(a, b)$.
- Utiliser le produit scalaire pour calculer des distances ou des angles.
- Déterminer l'équation d'un cercle connaissant son centre et son rayon.
Exemples corrigés
- Calcul : $\vec{u}(2, -3)$ et $\vec{v}(4, 1)$. $\vec{u} \cdot \vec{v} = (2 \times 4) + (-3 \times 1) = 8 - 3 = 5$.
- Droite : Droite passant par $A(1, 2)$ de vecteur normal $\vec{n}(3, -1)$. Équation : $3(x-1) - 1(y-2) = 0 \implies 3x - y - 1 = 0$.
Erreurs fréquentes
- Confondre le produit scalaire (qui est un nombre) avec le produit vectoriel (non traité ici).
- Oublier que le produit scalaire n'est défini comme $xx' + yy'$ que dans un repère orthonormé.
- Penser que $\vec{u} \cdot \vec{v} = 0$ implique forcément $\vec{u} = \vec{0}$ ou $\vec{v} = \vec{0}$ (c'est faux, ils peuvent être orthogonaux).