Calcul vectoriel et produit scalaire — Première Mathématiques

📘 Bilan — Récapitulatif complet du chapitre


🔹 Les quatre formules de calcul

Méthode Formule
Cosinus u⃗ · v⃗ = ||u⃗|| × ||v⃗|| × cos(angle)
Projection orthogonale AB⃗ · CD⃗ = ±A’B’ × CD
Normes u⃗ · v⃗ = ½(||u⃗||² + ||v⃗||² − ||u⃗ − v⃗||²)
Coordonnées (repère orthonormé) u⃗(x,y) · v⃗(x’,y’) = xx’ + yy’

🔹 Propriétés et orthogonalité

Propriété Formule
Commutativité u⃗ · v⃗ = v⃗ · u⃗
Norme u⃗ · u⃗ = ||u⃗||²
Distributivité u⃗ · (v⃗ + w⃗) = u⃗·v⃗ + u⃗·w⃗
Orthogonalité u⃗ ⊥ v⃗ ⟺ u⃗ · v⃗ = 0
Identité remarquable ||u⃗ + v⃗||² = ||u⃗||² + 2u⃗·v⃗ + ||v⃗||²

🔹 Applications

Application Formule
Al-Kashi a² = b² + c² − 2bc cos(Â)
Angle cos(Â) = (b² + c² − a²) / (2bc)
Formule du milieu MA⃗ · MB⃗ = MI² − ¼ AB²
Cercle de diamètre [AB] MA⃗ · MB⃗ = 0

🔹 Pièges à éviter

• Le produit scalaire est un nombre réel, pas un vecteur. Ne jamais écrire u⃗ · v⃗ = w⃗.
• Formule des coordonnées : valable uniquement dans un repère orthonormé.
• Projection orthogonale : bien vérifier le signe (+ si même sens, − si sens contraire).
• Al-Kashi : ne pas oublier le facteur 2 : a² = b² + c² − 2bc cos(Â).
• Orthogonalité : u⃗ · v⃗ = 0 n’implique pas forcément que l’un des vecteurs est nul.

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