Soient $\overrightarrow{u}$ et $\overrightarrow{v}$ deux vecteurs du plan, le nombre réel égal à:
$\displaystyle\frac{1}{2}\bigg[||\overrightarrow{u}+\overrightarrow{v}||^2-||\overrightarrow{u}||^2-||\overrightarrow{v}||^2\bigg]$ est appelé produit scalaire
des vecteurs $\overrightarrow{u}$ et $\overrightarrow{v}$, on le note $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}$.
$\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=\displaystyle\frac{1}{2}\bigg[||\overrightarrow{u}+\overrightarrow{v}||^2-||\overrightarrow{u}||^2-||\overrightarrow{v}||^2\bigg].$
Soit $\mathcal{R}=(O;\vec{i};\vec{j})$ un repère orthonormé, et soit $\overrightarrow{u}$ et $\overrightarrow{v}$ deux vecteurs de coordonnées respectives $(x;y)$ et $(x';y')$ dans $\mathcal{R}$, alors on a: $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=xx'+yy'$.
Dans un repére orthonormé, nous savons que si $\overrightarrow{u}\begin{pmatrix}x\\y\\ \end{pmatrix}$ alors $||\overrightarrow{u}||=\sqrt{x^2+y^2}$ (théorème de Pythagore).
Donc si $\overrightarrow{v}\begin{pmatrix}x'\\y'\\ \end{pmatrix}$, nous avons
$\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}$ $=\displaystyle\frac{1}{2}\bigg[||\overrightarrow{v}+\overrightarrow{u}||^2-||\overrightarrow{v}||^2-||\overrightarrow{u}||^2\bigg]$
$\displaystyle\frac{1}{2}\bigg[(x+x')^2+(y+y')^2-(x^2+y^2)-(x'^2+y'^2)\bigg]$
$=\displaystyle\frac{1}{2}\bigg[2xx'+2yy'\bigg]=xx'+yy'$.
Soient deux vecteurs $\overrightarrow{u}$ et $\overrightarrow{v}$ tels que $||\overrightarrow{u}||=2$; $||\overrightarrow{v}||=3$ et $(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})=\dfrac{\pi}{4}$.
Alors $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=2\times 3\times \dfrac{\sqrt{2}}{2}=3\sqrt{2}.$
On considère $ABCD$ et $BEFC$ deux carrés de coté $a$. Calculer les produits scalaires suivants:
Soient les vecteurs $\overrightarrow{AB}$ et $\overrightarrow{AC}$ et soient $H$ le projeté orthogonal du point $C$ sur la droite $(AB)$ alors on a: $\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AH}.$
Soient $H$ le projeté orthogonal du point $C$ sur la droite $(AB)$, en utilisant la relation de Chasles nous avons
$\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AH}+\overrightarrow{HC}$, donc $\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}$ $=\overrightarrow{AB}.(\overrightarrow{AH}+\overrightarrow{HC})$.
Donc $\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}$ $=\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AH}+\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{HC}$ (voir propriétés algébriques).
Or nous savons que $(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{HC})=\dfrac{\pi}{2}~~[\pi]$.
Nous en déduisons que $\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{HC}=||\overrightarrow{AB}||\times||\overrightarrow{HC}||\times\cos(\dfrac{\pi}{2})=0$,
donc $\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AH}$.
On considère $ABCD$ et $BEFC$ deux carrés de coté $a$. Calculer les produits scalaires suivants:
Munissons nous d'un repère $\mathcal{R}=(O;\vec{i};\vec{j};\vec{k})$ orthonormé, ce qui est toujours possible.
Pour tous vecteurs $\overrightarrow{u}$, $\overrightarrow{v}$ et $\overrightarrow{w}$ et pour tous nombres réels $a$ et $b$, on a:
On considère trois carrés de coté $a$. Calculons le produit scalaire $\overrightarrow{AF}.\overrightarrow{AH}$.
$\overrightarrow{AF}.\overrightarrow{AH}=(\overrightarrow{AE}+\overrightarrow{EF}).(\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BH})$Soit $\overrightarrow{u}$ et $\overrightarrow{v}$ deux vecteurs non nuls. Dire que $\overrightarrow{u}$ et $\overrightarrow{v}$ sont orthogonaux signifie que, si $\overrightarrow{u}=\overrightarrow{AB}$ et $\overrightarrow{v}=\overrightarrow{CD}$, alors les droites $(AB)$ et $(CD)$ sont orthogonales.\newline Par convention le vecteur $\overrightarrow{0}$ est orthogonal à tous les vecteurs du plan.