Géométrie · 1re Bac SM
Produit scalaire analytique, angles, aires et droites
Avec les coordonnées, le produit scalaire : Dans un repère orthonormé, (x ; y) ⋅ (x′ ; y′) = xx′ + yy′. transforme orthogonalité, angles et distances en simples calculs.
Le vocabulaire à connaître
- produit scalaire
- Dans un repère orthonormé, (x ; y) ⋅ (x′ ; y′) = xx′ + yy′.
- vecteur normal
- Un vecteur orthogonal à une droite : la droite ax + by + c = 0 a pour vecteur normal (a ; b).
Ce qu'on sait
- u ⋅ v = 0 si et seulement si u et v sont orthogonaux ; cos θ = u ⋅ v/(‖u‖ ‖v‖).
- La distance de M(x₀ ; y₀) à la droite ax + by + c = 0 vaut |ax₀ + by₀ + c|/√(a² + b²).
- L'ensemble des points M tels que MA ⋅ MB = 0 est le cercle de diamètre [AB].
La méthode, étape par étape
1.Je calcule les coordonnées des vecteurs : arrivée moins départ.
2.J'applique la formule du produit scalaire, ou celle de la norme.
3.Pour une droite, je lis le vecteur normal : Un vecteur orthogonal à une droite : la droite ax + by + c = 0 a pour vecteur normal (a ; b). dans l'équation.
4.Je conclus par une égalité, un angle ou une distance.
Orthogonalité : produit scalaire nul. Distance d'un point à une droite : |ax₀ + by₀ + c|/√(a² + b²).
C.Q.F.D.
L'exemple au propre
1.Distance de M(2 ; 5) à la droite 3x + 4y − 10 = 0.
2.Numérateur : |3 × 2 + 4 × 5 − 10| = |16| = 16.
3.Dénominateur : √(3² + 4²) = √25 = 5.
4.La distance vaut 16/5, soit 3,2.
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