Produit scalaire dans le plan : exercices de maths en 1ère corrigés à télécharger en PDF
Scalaire : produit scalaire dans le plan : exercices de maths en 1ère corrigés en PDF.
Des exercices de maths en 1ère portant sur produit scalaire dans le plan afin de réviser en ligne et de développer ses compétences.
Exercice 1 - résoudre une équation avec des cosinus (scalaire)
On souhaite résoudre l’équation suivante dans \(\mathbb{R}\) : \[4\cos^{2} x-2(1+\sqrt{3})\cos x+\sqrt{3}=0 \qquad (1)\]
1) On effectue un changement de variable. On pose \(\text{X}=\cos x\) avec \(x \in [-1\,;1]\).
a) Quelle équation du second degré est équivalente à (1) ?
b) Montrer que son discriminant peut s’écrire : \(4(1-\sqrt{3})^{2}\).
c) Déterminer les solutions de cette équation du second degré.
2) En déduire les solutions de l^{\prime}équation (1) dans \(]-\pi\,;\pi]\) puis dans \(\mathbb{R}\).
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Exercice 2 - droite et vecteur normal.
\(d\), d’équation \(2x-8y+28=0\) est-elle la droite de vecteur normal \(\vec{n}\left(\begin{pmatrix}-1\\ 4\end{pmatrix}\right)\) et passant par \(T(14\,;7)\) ?
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Exercice 3 - rayon et coordonnées du centre du cercle (scalaire)
Donner le rayon et les coordonnées du centre du cercle :
1) \(\mathscr{C}_1\) d^{\prime}équation \((x-2)^{2}+(y-5)^{2}=9\)
2) \(\mathscr{C}_2\) d’équation \((x+3)^{2}+(y-7)^{2}=5\)
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Exercice 4 - droites perpendiculaires.
Les droites suivantes sont-elles perpendiculaires ?
1) \((AB)\) et \((CD)\) avec \(A(1\,;-3)\), \(B(-1\,;5)\), \(C(-8\,;3)\) et \(D(7\,;7)\).
2) \((EF)\) et \(d_1\) d’équation \(x+2y-7=0\) avec \(E(1\,;7)\) et \(F(3\,;11)\).
3) \(d_2\) et \(d_3\) d’équation respective \(4x-8y-11=0\) et \(-2x-y=5\).
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Exercice 5 - exprimer un produit scalaire en fonction de vecteurs.
On considère trois points \(A\), \(B\) et \(C\) du plan tels que \(AB=3\,\text{cm}\), \(AC=5\,\text{cm}\) et \(BC=6\,\text{cm}\).
1) Faire une figure.
2) Exprimer \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BC}\) en fonction de \(AB\), \(BC\) et \(AC\).
3) En déduire \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BC}\).
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Exercice 6 - calculs de produits scalaires.
On considère trois points \(E\), \(F\) et \(G\) du plan tels que \(EF=8\), \(EG=6\) et \(FG=11\). Calculer :
1) \(\overrightarrow{EF} \cdot \overrightarrow{FG}\) 2) \(\overrightarrow{FG} \cdot \overrightarrow{GE}\) 3) \(\overrightarrow{GF} \cdot \overrightarrow{FE}\)
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Exercice 7 - calculer des normes de vecteurs (scalaire)
On considère les vecteurs \(\vec{a}\left(\begin{pmatrix}2\\ 6\end{pmatrix}\right)\) et \(\vec{b}\left(\begin{pmatrix}-3\\ 5\end{pmatrix}\right)\).
1) Calculer \(\|\vec{a}\|\), \(\|\vec{b}\|\) et \(\|\vec{a}+\vec{b}\|\).
2) En déduire \(\vec{a} \cdot \vec{b}\).
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Exercice 8 - calculer des produits scalaires à l'aide de coordonnées.
Calculer les produits scalaires suivants :
1) \(\vec{u} \cdot \vec{v}\) avec \(\vec{u}\left(\begin{pmatrix}15\\ -8\end{pmatrix}\right)\) et \(\vec{v}\left(\begin{pmatrix}6\\ 9\end{pmatrix}\right)\)
2) \(\vec{s} \cdot \vec{t}\) avec \(\vec{s}\left(\begin{pmatrix}-1\\ -2\end{pmatrix}\right)\) et \(\vec{t}\left(\begin{pmatrix}-3\\ -4\end{pmatrix}\right)\)
3) \(\vec{a} \cdot \vec{b}\) avec \(\vec{a}\left(\begin{pmatrix}\sqrt{3}-2\\ 6\end{pmatrix}\right)\) et \(\vec{b}\left(\begin{pmatrix}\sqrt{3}+2\\ 1\end{pmatrix}\right)\)
4) \(\vec{c} \cdot \overrightarrow{UV}\) avec \(\vec{c}\left(\begin{pmatrix}\sqrt{6}\\ 2\end{pmatrix}\right)\), \(U(\sqrt{24}+5\,;1)\) et \(V(5\,;\sqrt{2})\)
5) \(\vec{r} \cdot \overrightarrow{AB}\) avec \(\vec{r}\left(\begin{pmatrix}3\\ 7\end{pmatrix}\right)\), \(A(-1\,;2)\) et \(B(-3\,;6)\)
6) \(\overrightarrow{CD} \cdot \overrightarrow{MR}\) avec \(C(5\,;6)\), \(D(-1\,;4)\), \(M(3\,;7)\) et \(R(8\,;9)\)
7) \(\overrightarrow{ST} \cdot \overrightarrow{EF}\) avec \(E(0\,;1)\), \(F(3\,;0)\), \(S(8\,;8)\) et \(T(5\,;5)\)
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Exercice 9 - déterminer les produits scalaires suivants (scalaire)
On considère les vecteurs \(\vec{u}\left(\begin{pmatrix}-1\\ 5\end{pmatrix}\right)\) et \(\vec{v}\left(\begin{pmatrix}2\\ 4\end{pmatrix}\right)\). Calculer :
1) \(\vec{u} \cdot \vec{v}\) 2) \((2\vec{u}) \cdot \vec{v}\) 3) \((-\vec{u}) \cdot (3\vec{v})\)
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Exercice 10 - ecrire un algorithme qui donne le produit scalaire.
Écrire un algorithme :
- demandant à l’utilisateur de saisir les coordonnées de deux vecteurs dans un repère orthonormé ;
- donnant, en sortie, le produit scalaire de ces deux vecteurs.
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Exercice 11 - calculs de produits scalaires dans un rectangle (scalaire)
On considère le rectangle \(EFGH\) ci-dessous, tel que \(EF=4\) et \(EH=7\), et les points \(I\), \(J\), \(K\) et \(L\), milieux respectifs des côtés \([EF]\), \([FG]\), \([GH]\) et \([EH]\).

1) Reproduire la figure.
2) En choisissant un repère orthonormé adapté, calculer :
a) \(\overrightarrow{EG} \cdot \overrightarrow{FH}\) b) \(\overrightarrow{JL} \cdot \overrightarrow{EG}\) c) \(\overrightarrow{EF} \cdot \overrightarrow{GH}\) d) \(\overrightarrow{HF} \cdot \overrightarrow{EK}\) e) \(\overrightarrow{IL} \cdot \overrightarrow{IG}\) f) \(\overrightarrow{HJ} \cdot \overrightarrow{JK}\)
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Exercice 12 - déterminer des produits scalaires.
On considère les vecteurs \(\vec{u}\left(\begin{pmatrix}6\\ 7\end{pmatrix}\right)\), \(\vec{v}\left(\begin{pmatrix}x\\ 1\end{pmatrix}\right)\) et \(\vec{w}\left(\begin{pmatrix}-\sqrt{3}\\ y\end{pmatrix}\right)\) avec \(x\) et \(y\) réels.
1) Déterminer \(x\) tel que \(\vec{u} \cdot \vec{v}=11\).
2) Déterminer \(y\) tel que \(\vec{u} \cdot \vec{w}=\sqrt{12}\).
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Exercice 13 - déterminer la valeur de x (scalaire)
On considère les vecteurs \(\vec{u}\left(\begin{pmatrix}x\\ 2x\end{pmatrix}\right)\) et \(\vec{v}\left(\begin{pmatrix}x\\ 3\end{pmatrix}\right)\) avec \(x\) réel.
Déterminer, si elle(s) existe(nt), pour quelle(s) valeur(s) de \(x\), on a :
1) \(\vec{u} \cdot \vec{v}=-9\) 2) \(\vec{u} \cdot \vec{v}=-10\) 3) \(\vec{u} \cdot \vec{v}=2\) 4) \(\vec{u} \cdot \vec{v} \gt 7\)
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Exercice 14 - les droites sont-elles perpendiculaires?.
On considère les points \(A(1\,;3)\), \(B(3\,;1)\), \(C(-2\,;-2)\), \(D(13\,;-5)\) et \(E(4\,;3)\).
1) Les droites \((AC)\) et \((AB)\) sont-elles perpendiculaires ?
2) Même question pour :
a) \((AC)\) et \((BD)\) b) \((BE)\) et \((CD)\)
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Exercice 15 - le triangle est-il rectangle? (scalaire)
On considère quatre points \(J(6\,;1)\), \(K(2\,;4)\), \(L(1\,;-5)\) et \(M\left(-\dfrac{5}{2}\,;-2\right)\).
1) Le triangle \(JKL\) est-il rectangle en \(J\) ?
2) Le triangle \(JKM\) est-il rectangle ?
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Exercice 16 - déterminer la nature du quadrilatère QRST.
On considère trois points \(A(\sqrt{6}\,;\sqrt{7})\), \(B(\sqrt{2}\,;\sqrt{3})\), \(C(-\sqrt{6}\,;\sqrt{7}+2\sqrt{3})\).
Montrer que \(ABC\) est rectangle en \(B\).
On considère quatre points \(Q(2\,;-2)\), \(R(1\,;1)\), \(S(4\,;2)\) et \(T(5\,;-1)\).
Déterminer la nature du quadrilatère \(QRST\).
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Exercice 17 - montrer que ABCD est un trapèze rectangle.
On considère trois points \(A(5{,}2\,;4)\), \(B(6\,;3{,}1)\) et \(C(1\,;y)\).
Déterminer \(y\) tel que \(ABC\) soit rectangle en \(A\).
On considère quatre points \(A(0\,;0)\), \(B(6\,;2)\), \(C(-1{,}5\,;4{,}5)\) et \(D\left(2{,}5\,;\dfrac{35}{6}\right)\).
Montrer que \(ABCD\) est un trapèze rectangle puis calculer son aire.
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Exercice 18 - donner un vecteur directeur.
On considère deux droites non parallèles à l’axe des ordonnées, d’équations \(y=ax+b\) et \(y=a^{\prime}x+b^{\prime}\).
1) Donner un vecteur directeur de chacune des deux droites.
2) En déduire la propriété suivante : Deux droites non parallèles à l’axe des ordonnées sont perpendiculaires si et seulement si le produit de leurs coefficients directeurs est égal à \(-1\).
3) Parmi les droites \(d_1\), \(d_2\) et \(d_3\) d’équations respectives \(y=2x+3\), \(y=-2x+5\) et \(y=-\dfrac{1}{2}x-6\), lesquelles sont perpendiculaires ?
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Exercice 19 - démonstration d'une propriété algébrique.
Démonstration d’une propriété algébrique
Prérequis. On supposera connue la propriété suivante. Soit \(\vec{u}\left(\begin{pmatrix}x\\ y\end{pmatrix}\right)\) et \(\vec{v}\left(\begin{pmatrix}x^{\prime}\\ y^{\prime}\end{pmatrix}\right)\) dans un repère orthonormé. On a \(\vec{u} \cdot \vec{v}=xx^{\prime}+yy^{\prime}\).
Question. Montrer que, pour tous réels \(k\) et \(k^{\prime}\), et tous vecteurs \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) du plan, on a : \[(k\vec{u}) \cdot (k^{\prime}\vec{v})=(k \times k^{\prime})\,\vec{u} \cdot \vec{v}.\]
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Exercice 20 - calculs de produits scalaires à l'aide des normes.
Calculer \(\vec{u} \cdot \vec{v}\) avec :
1) \(\|\vec{u}\|=5\), \(\|\vec{v}\|=2\) et \(\cos(\vec{u}\,;\vec{v})=0{,}1\)
2) \(\|\vec{u}\|=23\), \(\|\vec{v}\|=11\) et \(\cos(\vec{u}\,;\vec{v})=0{,}93\)
3) \(\|\vec{u}\|=5\), \(\|\vec{v}\|=8\) et \((\vec{u}\,;\vec{v})=\dfrac{\pi}{6}\) \((2\pi)\)
4) \(\|\vec{u}\|=7\), \(\|\vec{v}\|=2\) et \((\vec{u}\,;\vec{v})=\dfrac{5\pi}{3}\) \((2\pi)\)
5) \(\|\vec{u}\|=12\), \(\|\vec{v}\|=6\) et \((\vec{u}\,;\vec{v})=-\dfrac{\pi}{4}\) \((2\pi)\)
6) \(\|\vec{u}\|=9\), \(\|\vec{v}\|=6\) et \(\vec{u}=-1{,}5\vec{v}\)
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Exercice 21 - calculs de produits scalaires et normes de vecteurs.
Calculer \(\vec{a} \cdot \vec{b}\) avec :
1) \(\|\vec{a}\|=\dfrac{5}{6}\), \(\|\vec{b}\|=\dfrac{\sqrt{3}}{8}\) et \((\vec{a}\,;\vec{b})=-\dfrac{5\pi}{6}\) \((2\pi)\)
2) \(\|\vec{a}\|=\sqrt{2}\), \(\|\vec{b}\|=6\) et \((\vec{a}\,;\vec{b})=\dfrac{\pi}{4}\) \((2\pi)\)
3) \(\|\vec{a}\|=2\sqrt{2}\), \(\|\vec{b}\|=\sqrt{8}\) et \((\vec{a}\,;\vec{b})=\pi\) \((2\pi)\)
4) \(\|\vec{a}\|=\sqrt{2}+1\) et \(\vec{b}=\sqrt{3}\vec{a}\)
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Exercice 22 - projection de deux points sur une droite.
Projection de deux points sur une droite
Soit \(C\) et \(D\) deux points distincts, extérieurs à une droite \((AB)\) et \(C^{\prime}\) et \(D^{\prime}\) les projetés orthogonaux respectifs de \(C\) et \(D\) sur \((AB)\).

- Montrer l’égalité vectorielle :
\(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CD}=\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CC^{\prime}}+\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{C^{\prime}D^{\prime}}+\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{D^{\prime}D}\). - En déduire que \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CD}=\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{C^{\prime}D^{\prime}}\).
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Exercice 23 - exprimer des produits scalaires dans un carré.
On considère le carré \(EFGH\) de côté \(a\) ci-dessous.

Dans ce carré, \(A\) est le milieu de \([EF]\), \(B\) le milieu de \([FG]\), \(C\) le milieu de \([GH]\), \(D\) le milieu de \([HE]\) et \(O\) est le centre de \(EFGH\).
En utilisant la méthode de votre choix, exprimer les produits scalaires suivants en fonction de \(a\) :
- \(\overrightarrow{HO} \cdot \overrightarrow{HF}\)
- \(\overrightarrow{EF} \cdot \overrightarrow{EB}\)
- \(\overrightarrow{CH} \cdot \overrightarrow{GE}\)
- \(\overrightarrow{EO} \cdot \overrightarrow{FE}\)
- \(\overrightarrow{OG} \cdot \overrightarrow{FH}\)
- \(\overrightarrow{CD} \cdot \overrightarrow{CA}\)
- \(\overrightarrow{OE} \cdot \overrightarrow{OB}\)
- \(\overrightarrow{CD} \cdot \overrightarrow{CO}\)
- \(\overrightarrow{EB} \cdot \overrightarrow{EG}\)
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Exercice 24 - produits scalaires dans un hexagone régulier.
On considère l’hexagone régulier \(ABCDEF\) de centre \(O\) et de côté 1 ci-dessous.

En utilisant la méthode de votre choix, calculer les produits scalaires suivants :
- \(\overrightarrow{OC} \cdot \overrightarrow{FO}\)
- \(\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB}\)
- \(\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OF}\)
- \(\overrightarrow{CB} \cdot \overrightarrow{FA}\)
- \(\overrightarrow{OF} \cdot \overrightarrow{OD}\)
- \(\overrightarrow{CE} \cdot \overrightarrow{FB}\)
- \(\overrightarrow{EB} \cdot \overrightarrow{DF}\)
- \(\overrightarrow{CE} \cdot \overrightarrow{CA}\)
- \(\overrightarrow{BE} \cdot \overrightarrow{CO}\)
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Exercice 25 - calcul d'un produit scalaire.
Calculer \(\vec{u} \cdot \vec{v}\) avec :
- \(\Vert\vec{u}\Vert=5\), \(\Vert\vec{v}\Vert=6\) et \(\Vert\vec{u}+\vec{v}\Vert=10\)
- \(\Vert\vec{u}\Vert=3\sqrt{5}\) et \(\vec{v}=\vec{u}\)
- \(\vec{u}\begin{pmatrix} 1 \\ 2 \end{pmatrix}\) et \(\vec{v}\begin{pmatrix} 6 \\ 12 \end{pmatrix}\)
- \(\Vert\vec{u}\Vert=\sqrt{2}\), \(\Vert\vec{v}\Vert=5\) et \((\vec{u}\,;\,\vec{v})=\dfrac{3\pi}{4}\ (2\pi)\)
- \(\Vert\vec{u}\Vert=8\) et \(\vec{v}=-2\vec{u}\)
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Exercice 26 - produit scalaire dans un carré.
On considère le carré \(ABCD\) ci-dessous de côté 1 et \(I\), \(J\), \(K\) et \(L\) les milieux des côtés.

Associer chacun des produits scalaires avec le calcul ou le résultat auquel il est égal.
- \(\overrightarrow{BC} \cdot \overrightarrow{BL}\)
- \(\overrightarrow{IB} \cdot \overrightarrow{ID}\)
- \(\overrightarrow{KJ} \cdot \overrightarrow{KL}\)
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{LK}\)
- \(AB \times AI\)
- \(-IB \times IA\)
- \(BC \times BJ\)
- \(0\)
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Exercice 27 - vecteur normal à une droite.
Donner un vecteur normal aux droites suivantes :
- \(d_1\) d’équation \(65x-12y+6=0\)
- \(d_2\) d’équation \(y=3x-2\)
- \(d_3\) d’équation \(-8x=-y+2\)
- \((AB)\) avec \(A(4\,;\,3)\) et \(B(6\,;\,12)\)
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Exercice 28 - produits scalaires égaux.
Quels sont les produits scalaires \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}\) égaux à \(-2\) ?
- \(AB=2\), \(AC=3\) et \((\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC})=\pi\).
- \(AB=4\), \(\overrightarrow{HB}=\dfrac{33}{8}\overrightarrow{AB}\) où \(H\) est le pied de la hauteur issue de \(C\) dans le triangle \(ABC\).
- \(AB=5\), \(AC=4\) et \(BC=6\).
- \(\overrightarrow{AB}\begin{pmatrix} 1 \\ -1 \end{pmatrix}\) et \(\overrightarrow{BC}\begin{pmatrix} 2 \\ 6 \end{pmatrix}\).
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Exercice 29 - QCM sur le produit scalaire.
Soient deux vecteurs \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) tels que \(\Vert\vec{u}\Vert=4\), \(\Vert\vec{v}\Vert=5\) et \(\Vert\vec{u}-\vec{v}\Vert=1\). Alors :
- \(\vec{u} \cdot \vec{v}=20\)
- \(\vec{u} \cdot \vec{v}=4\)
- \((\vec{u},\vec{v})=0\)
- \(\Vert\vec{u}+\vec{v}\Vert=9\)
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Exercice 30 - QCM sur la norme et le produit scalaire.
Dans un repère orthonormé, on considère les vecteurs \(\vec{u}\begin{pmatrix} 2 \\ \frac{1}{2} \end{pmatrix}\) et \(\vec{v}\begin{pmatrix} 3 \\ -4 \end{pmatrix}\). Alors :
- \(\Vert\vec{u}\Vert=\dfrac{\sqrt{17}}{2}\)
- \(\Vert\vec{v}\Vert^2=5\)
- \(\vec{u} \cdot \vec{v}=8\)
- \(\vec{v} \cdot \vec{u}=4\)
Voir le corrigé de l’exercice 30
Exercice 31 - QCM sur le vecteur normal à une droite.
Le vecteur \(\vec{u}\begin{pmatrix} 2 \\ -1 \end{pmatrix}\) est un vecteur normal à la droite d^{\prime}équation :
- \(4x-2y+10=0\)
- \(-2x-4y+5=0\)
- \(8x+4y=0\)
- \(\dfrac{1}{2}y-x-7=0\)
Voir le corrigé de l’exercice 31
Exercice 32 - affirmation vraie ou fausse ?.
VRAI / FAUX Soient \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) deux vecteurs. Déterminer si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses.
- Si \(\vec{u} \cdot \vec{v}=0\), alors \(\vec{u}=\vec{0}\) ou \(\vec{v}=\vec{0}\).
- Si les normes des deux vecteurs sont des nombres entiers, alors leur produit scalaire est aussi un nombre entier.
VRAI / FAUX
- Si \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CD}=0\), alors \(\overrightarrow{BA} \cdot \overrightarrow{CD}=0\).
- Si \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CD} \lt 0\) alors \(\overrightarrow{AB}=-\overrightarrow{CD}\).
- Si \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AD}\), alors les points C et D sont confondus.
Voir le corrigé de l’exercice 32
Exercice 33 - que peut-on dire des points A, B et C ?.
Quelles sont les informations sur les points A, B et C données par les produits scalaires suivants ?
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}=0\)
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}=AC^2\)
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}=AB \times AC\)
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}=-AB \times AC\)
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}=-AB^2\)
Voir le corrigé de l’exercice 33
Exercice 34 - déterminer les coordonnées des vecteurs normaux..
Déterminer à l’aide des équations des droites suivantes les coordonnées de deux vecteurs normaux à cette droite.
- \(4x-5y+10=0\)
- \(x+3y-5=0\)
- \(\dfrac{1}{2}x-8y=0\)
- \(\dfrac{4}{3}y-6x=12\)
Voir le corrigé de l’exercice 34
Exercice 35 - calculer le produit scalaire de deux vecteurs..
Donner la valeur exacte.
- \(AB=2\), \(AC=6\) et \((\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC})=\dfrac{\pi}{4}\)
- \(AB=\sqrt{3}\), \(AC=1\) et \((\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC})=-\dfrac{\pi}{6}\)
- \(AB=5\), \(AC=\dfrac{3}{4}\) et \((\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC})=\dfrac{2\pi}{3}\)
Voir le corrigé de l’exercice 35
Exercice 36 - simplifier les expressions..
Soient \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) deux vecteurs. Simplifier les expressions suivantes.
- \((3\vec{u}) \cdot (2\vec{v})\)
- \(\left(\dfrac{7}{3}\vec{u}\right) \cdot (-6\vec{v})\)
- \(\vec{u} \cdot (\vec{u}-\vec{v})\)
- \((\vec{u}+\vec{v})^2\)
Voir le corrigé de l’exercice 36
Exercice 37 - produits scalaires dans un carré.
On considère un carré ABCD de centre O et de côté \(c\). Calculer les produits scalaires suivants.

- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}\)
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AO}\)
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CD}\)
- \(\overrightarrow{BC} \cdot \overrightarrow{AD}\)
- \(\overrightarrow{DB} \cdot \overrightarrow{AB}\)
- \(\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{AC}\)
- \(\overrightarrow{DB} \cdot \overrightarrow{OC}\)
Voir le corrigé de l’exercice 37
Exercice 38 - déterminer l'équation cartésienne d'une droite.
Déterminer une équation cartésienne de la droite D passant par le point A et de vecteur normal \(\vec{n}\).
- \(A(2\,;\,-1)\) et \(\vec{n}\begin{pmatrix} 3 \\ -2 \end{pmatrix}\)
- \(A(0\,;\,-5)\) et \(\vec{n}\begin{pmatrix} \frac{1}{2} \\ 3 \end{pmatrix}\)
- \(A(\sqrt{2}\,;\,-3)\) et \(\vec{n}\begin{pmatrix} -4 \\ 0 \end{pmatrix}\)
- \(A(-1\,;\,-3)\) et \(\vec{n}\begin{pmatrix} 0 \\ 1 \end{pmatrix}\)
Voir le corrigé de l’exercice 38
Exercice 39 - calculer la norme de ces vecteurs.
Calculer la norme de chacun des vecteurs suivants.
- \(\vec{u}\begin{pmatrix} 3 \\ 4 \end{pmatrix}\)
- \(\vec{v}\begin{pmatrix} -4 \\ 0 \end{pmatrix}\)
- \(\vec{w}\begin{pmatrix} 1 \\ -1 \end{pmatrix}\)
Voir le corrigé de l’exercice 39
Exercice 40 - produits scalaires dans un hexagone régulier.
ABCDEF est un hexagone régulier de centre O tel que \(OA=2\) cm. Calculer les produits scalaires suivants.

- \(\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB}\)
- \(\overrightarrow{OF} \cdot \overrightarrow{OE}\)
- \(\overrightarrow{OD} \cdot \overrightarrow{OA}\)
- \(\overrightarrow{OE} \cdot \overrightarrow{OC}\)
Voir le corrigé de l’exercice 40
Exercice 41 - apparier chaque expression avec sa simplifiée.
On considère le rectangle ABCD ci-après. E, F, G et H sont respectivement les milieux des côtés [BC], [CD], [DA] et [AB]. O est l’intersection des diagonales du rectangle. Apparier chaque expression du produit scalaire avec son expression simplifiée.

- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}\)
- \(\overrightarrow{AG} \cdot \overrightarrow{AF}\)
- \(\overrightarrow{AF} \cdot \overrightarrow{AB}\)
- \(\overrightarrow{AD} \cdot \overrightarrow{AF}\)
- \(\overrightarrow{AH} \cdot \overrightarrow{AB}\)
- \(\overrightarrow{AD} \cdot \overrightarrow{AD}\)
- \(\overrightarrow{AG} \cdot \overrightarrow{AD}\)
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AB}\)
Voir le corrigé de l’exercice 41
Exercice 42 - apparier chaque expression avec sa simplifiée.
On considère le rectangle ABCD ci-après. E, F, G et H sont respectivement les milieux des côtés [BC], [CD], [DA] et [AB]. O est l’intersection des diagonales du rectangle. Apparier chaque expression du produit scalaire avec son expression simplifiée.

- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}\)
- \(\overrightarrow{AG} \cdot \overrightarrow{AF}\)
- \(\overrightarrow{AF} \cdot \overrightarrow{AB}\)
- \(\overrightarrow{AD} \cdot \overrightarrow{AF}\)
- \(\overrightarrow{AH} \cdot \overrightarrow{AB}\)
- \(\overrightarrow{AD} \cdot \overrightarrow{AD}\)
- \(\overrightarrow{AG} \cdot \overrightarrow{AD}\)
- \(\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AB}\)
Voir le corrigé de l’exercice 42
Exercice 43 - norme et produit scalaire dans un repère.
On considère les vecteurs \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) dans le repère orthonormé suivant. En lisant graphiquement les coordonnées des vecteurs \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\), calculer leur norme puis le produit scalaire \(\vec{u} \cdot \vec{v}\).

Voir le corrigé de l’exercice 43
Exercice 44 - problème de la caravane en sciences physiques.
On définit le travail \(W\), exprimé en joule, d’une force \(\vec{F}\), en newton, sur un déplacement rectiligne \(AB\), en mètre, par le produit scalaire \(\vec{F} \cdot \overrightarrow{AB}\).
EN PHYSIQUE
La famille Sardin part en vacances. Elle a une caravane accrochée derrière sa voiture et elle roule sur une route de montagne de 10 km, inclinée d’un angle de \(5^{\circ}\) par rapport à l^{\prime}horizontale.

La traction de la caravane est modélisée par une force \(\vec{F}\) d’intensité 15 000 newtons, inclinée d’un angle de \(9^{\circ}\) par rapport à l^{\prime}horizontale. Calculer le travail de la force \(\vec{F}\) le long de cette route. Donner l’écriture scientifique du résultat en faisant attention aux chiffres significatifs.
Voir le corrigé de l’exercice 44
Exercice 45 - déterminer la valeur de x.
Soient \(\vec{u}\begin{pmatrix} 2 \\ x \end{pmatrix}\) et \(\vec{v}\begin{pmatrix} -1 \\ 4 \end{pmatrix}\) deux vecteurs du plan avec \(x \in \mathbb{R}\). Déterminer la valeur de \(x\) pour obtenir :
- \(\vec{u} \cdot \vec{v}=2\)
- \(\vec{u} \cdot \vec{v}=-5\)
- \(\vec{u} \cdot \vec{v}=\dfrac{7}{3}\)
- \(\vec{u} \cdot \vec{v}=\sqrt{8}\)
Voir le corrigé de l’exercice 45
Exercice 46 - déterminer l'intensité de la force résultante.
On applique deux forces \(\vec{F_1}\) et \(\vec{F_2}\) à un solide que l’on assimile à un point \(O\). On note \(\vec{F}\) la résultante de ces deux forces.

- Quel est le lien entre les vecteurs \(\vec{F}\), \(\vec{F_1}\) et \(\vec{F_2}\) ?
- Sachant que \(F_1=15\) N, \(F_2=13\) N et que \((\vec{F_1},\vec{F_2})=40^{\circ}\), déterminer l^{\prime}intensité de la résultante \(\Vert\vec{F}\Vert\). Arrondir le résultat au dixième.
Voir le corrigé de l’exercice 46
Exercice 47 - pour quelle(s) valeur(s) de x les vecteurs sont orthogonaux ?.
Déterminer les éventuelles valeurs du réel \(x\) pour lesquelles les vecteurs \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) sont orthogonaux.
- \(\vec{u}\begin{pmatrix}6\\x\end{pmatrix}\) et \(\vec{v}\begin{pmatrix}-3\\2\end{pmatrix}\)
- \(\vec{u}\begin{pmatrix}-3\\x\end{pmatrix}\) et \(\vec{v}\begin{pmatrix}x-1\\4\end{pmatrix}\)
- \(\vec{u}\begin{pmatrix}3\\8\end{pmatrix}\) et \(\vec{v}\begin{pmatrix}x\\-2\end{pmatrix}\)
- \(\vec{u}\begin{pmatrix}x\\-2\end{pmatrix}\) et \(\vec{v}\begin{pmatrix}x\\8\end{pmatrix}\)
Voir le corrigé de l’exercice 47
Exercice 48 - démonstration avec normes et vecteurs.
On rappelle que \(\|\vec{u}+\vec{v}\|^2=(\vec{u}+\vec{v})\cdot(\vec{u}+\vec{v})\).
- a. Démontrer que \(\|\vec{u}+\vec{v}\|^2=\|\vec{u}\|^2+2\vec{u}\cdot\vec{v}+\|\vec{v}\|^2\).
b. En déduire la formule :
\[\vec{u}\cdot\vec{v}=\dfrac{1}{2}\left(\|\vec{u}+\vec{v}\|^2-\|\vec{u}\|^2-\|\vec{v}\|^2\right).\] - En raisonnant de même, démontrer les formules suivantes.
a. \(\vec{u}\cdot\vec{v}=\dfrac{1}{2}\left(\|\vec{u}\|^2+\|\vec{v}\|^2-\|\vec{u}-\vec{v}\|^2\right)\).
b. \(\vec{u}\cdot\vec{v}=\dfrac{1}{4}\left(\|\vec{u}+\vec{v}\|^2-\|\vec{u}-\vec{v}\|^2\right)\).
Voir le corrigé de l’exercice 48
Réviser efficacement : scalaire
Avant tout, rédige ta propre réponse sur un brouillon. Puis contrôle tes calculs avant de passer à la suite. De cette façon, tu comprends d'où vient chaque erreur. En outre, quelques minutes par jour suffisent pour retenir l'essentiel.
Par exemple, explique la méthode à voix haute, comme à un camarade. Enfin, pour aller plus loin, l'article Produit scalaire de Wikipédia présente la notion autrement. Également, tu peux continuer avec vecteurs et droites du plan : exercices de maths en 1ère corrigés en PDF.
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