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Contenu

Utiliser les différentes expressions du produit scalaire

Développer et simplifier avec le produit scalaire

Exercice | temps recommandé entre 5 et 10mn | Niveau 2 difficulté moyenne | séquence 2 du chapitre |
A l'aide de la figure ci-dessous, calculer les produits scalaires.

  1. $\overrightarrow{CB}.\overrightarrow{CD}$
    Rappel cours

    Orthogonalité
    Pour tous vecteurs $\overrightarrow{u}$ et $\overrightarrow{v}$ non nuls, on a:
    $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=0 \Longleftrightarrow \overrightarrow{u}$ et $\overrightarrow{v}$ sont orthogonaux.

    Aide

    Les droites $(CB)$ et $(CD)$ sont orthogonales

    Solution

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  2. $\overrightarrow{BD}^2$
    Rappel cours

    Carré scalaire
    $\overrightarrow{u}^2=\overrightarrow{u}.\overrightarrow{u}=||\overrightarrow{u}||^2$

    Aide

    Il faut calculer la longueur $BD$

    Solution

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  3. $\overrightarrow{DB}.\overrightarrow{AD}$
    Rappel cours

    Produit scalaire et projeté orthogonal
    Soit $A$, $B$ et $C$ trois points ($A$ et $B$ distincts) et $\overrightarrow{u}=\overrightarrow{AB}$ et $\overrightarrow{v}=\overrightarrow{AC}$.
    Si $H$ est le projeté orthogonal de $C$ sur $(AB)$:
    $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=AB\times AH$ si $\widehat{BAH}=0$ (soit $\widehat{BAC}$ aigu)
    et $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=-AB\times AH$ si $\widehat{BAH}=\pi$ (soit $\widehat{BAC}$ obtus)

    Aide

    On peut utiliser $-\overrightarrow{DA}$ et le projeté orthogonal de $B$ sur $(AD)$

    Solution

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  4. $\overrightarrow{BD}.\overrightarrow{BC}$
    Rappel cours

    Produit scalaire et projeté orthogonal
    Soit $A$, $B$ et $C$ trois points ($A$ et $B$ distincts) et $\overrightarrow{u}=\overrightarrow{AB}$ et $\overrightarrow{v}=\overrightarrow{AC}$.
    Si $H$ est le projeté orthogonal de $C$ sur $(AB)$:
    $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=AB\times AH$ si $\widehat{BAH}=0$ (soit $\widehat{BAC}$ aigu)
    et $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=-AB\times AH$ si $\widehat{BAH}=\pi$ (soit $\widehat{BAC}$ obtus)

    Aide

    On peut utiliser le projeté orthogonal de $D$ ou bien l'angle $\overrightarrow{CBD}$

    Solution

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  5. $\overrightarrow{CD}^2$
    Rappel cours

    Carré scalaire
    $\overrightarrow{u}^2=\overrightarrow{u}.\overrightarrow{u}=||\overrightarrow{u}||^2$

    Aide

    Il faut calculer la longueur $CD$ dans $BCD$

    Solution

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  6. $\overrightarrow{BC}.\overrightarrow{BA}$
    Rappel cours

    Produit scalaire et projeté orthogonal
    Soit $A$, $B$ et $C$ trois points ($A$ et $B$ distincts) et $\overrightarrow{u}=\overrightarrow{AB}$ et $\overrightarrow{v}=\overrightarrow{AC}$.
    Si $H$ est le projeté orthogonal de $C$ sur $(AB)$:
    $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=AB\times AH$ si $\widehat{BAH}=0$ (soit $\widehat{BAC}$ aigu)
    et $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=-AB\times AH$ si $\widehat{BAH}=\pi$ (soit $\widehat{BAC}$ obtus)

    Aide

    On peut utiliser le projeté orthogonal de $D$ ou bien l'angle $\overrightarrow{CBD}$

    Solution

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