Cours PRODUIT SCALAIRE ET CALCUL D’ANGLES Dimitri Zuchowski et Marc-Élie Lapointe.

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1 Cours 5 2.2 PRODUIT SCALAIRE ET CALCUL D’ANGLES Dimitri Zuchowski et Marc-Élie Lapointe

2 Au dernier cours, nous avons vu ✓ La longueur d’un vecteur. ✓ La distance entre deux points. ✓ Les lieux géométriques.

3 Aujourd’hui, nous allons voir ✓ Le produit scalaire entre deux vecteurs. ✓ La façon de trouver l’angle entre deux vecteurs. ✓ Projection orthogonale

4 Définition: Soit un espace vectoriel pour lequel on fixe une base ordonnée. Le produit scalaire de deux vecteurs est l’«opération» définie comme suit:

5 Remarque: Étant donné que le produit scalaire est défini à partir des composantes de deux vecteurs, le résultat dépend de la base utilisée. Nous allons voir que le produit scalaire nous permet d’obtenir des informations intéressantes si la base est orthonormée. Malheureusement, si la base n’est pas orthonormée, le produit scalaire est presque sans intérêt.

6 Dans

7 Loi des cosinus

8

9 Angle entre deux vecteurs

10 Exemple:

11 Faites les exercices suivants p.67 #1, 7 et 4

12 Théorème: Preuve: Soit et, deux vecteurs non nuls de, alors Si alors et donc, Si, mais donc et d’où

13 Dans le cas particulier du plan, si on cherche un vecteur perpendiculaire à un vecteur donné, on a l’embarras du choix! Aussi bien en prendre un de même longueur. Mais si on prend donc, et de même pour On note lui

14 Propriétés du produit scalaire 1. 2.

15 3. 4.

16 Faites les exercices suivants p.67 # 5 et 8

17 Projections orthogonales Très loin La projection orthogonale de sur est Ce vecteur est tel que 1. 2.

18 Hum... c’est presque le produit scalaire ça! Vecteur unitaire

19 Exemple:

20 Faites les exercices suivants p. 69, # 12

21 Si on est dans, on a vu qu’on pouvait trouver un vecteur perpendiculaire à un vecteur donné. Mais dans, c’est une tout autre histoire. Il y en a trop! Il faut donc être un peu plus précis.

22 Trouver un vecteur perpendiculaire à et dans le plan défini par et. D’où est à et dans le même plan que et.

23 Faites les exercices suivants p. 69 # 13 et 15

24 ✓ Le produit scalaire entre deux vecteurs. ✓ La façon de trouver l’angle entre deux vecteurs. ✓ Projection orthogonale

25 Devoir: 2.2 #1 à 13, 15, 16, 18, 19, 20, 23 et 25