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1ère · Produit scalaire
Définition du produit scalaire
Produit scalaire avec les coordonnées
Dans un repère orthonormé, si et sont deux vecteurs, le produit scalaire de et , noté , est le nombre réel défini par :
Exemple
et :
Norme d'un vecteur
La norme de est :
On remarque que .
Produit scalaire avec angle et normes
Pour deux vecteurs non nuls et formant un angle :
Exemple
Si , et l'angle entre eux est :
Propriétés du produit scalaire
Le produit scalaire est :
- symétrique : ;
- bilinéaire : , et pour tout réel ;
- nul si l'un des deux vecteurs est nul.
Attention : le produit scalaire de deux vecteurs est un nombre réel, pas un vecteur !
Exercices de la leçon
Exercice 1
Le produit scalaire de deux vecteurs et est :
Corrigé
Le produit scalaire est toujours un nombre réel, contrairement à la somme de vecteurs qui donne un vecteur.
Exercice 2
Le produit scalaire est symétrique : pour tous vecteurs , .
Corrigé
C'est une propriété de base du produit scalaire, qui se voit immédiatement avec la formule en coordonnées .
Exercice 3
Soient et . Calcule .
Corrigé
.
Exercice 4
Calcule sachant que , et que l'angle entre et mesure .
Corrigé
On applique directement la formule en utilisant la valeur connue .
Exercice 5
Soient et . Calcule avec les coordonnées, puis calcule et , et déduis-en la valeur de où est l'angle entre et .
Corrigé
On combine les deux formules du produit scalaire : celle en coordonnées pour calculer , et celle avec angle/normes pour isoler .
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