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Propriétés de calculs du produit scalaire : symétrie, bilinéarité - Exercice 2

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Soient u\overrightarrow{u} et v\overrightarrow{v} deux vecteurs tels que : u=4\left\| \overrightarrow{u} \right\| =4 ; v=5\left\| \overrightarrow{v} \right\| =5 et uv=12\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} =12
Question 1

Calculer : u(u+v)\overrightarrow{u} \cdot \left(\overrightarrow{u} +\overrightarrow{v} \right)

Correction
Soient trois vecteurs u\overrightarrow{u} ; v\overrightarrow{v} et w\overrightarrow{w} alors :
  • u(v+w)=uv+uw\overrightarrow{u} \cdot \left(\overrightarrow{v} +\overrightarrow{w} \right)=\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} +\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{w}
  • uu=u2\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{u} =\left\| \overrightarrow{u} \right\| ^{2}
u(u+v)=uu+uv\overrightarrow{u} \cdot \left(\overrightarrow{u} +\overrightarrow{v} \right)=\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{u} +\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} équivaut successivement à :
u(u+v)=u2+uv\overrightarrow{u} \cdot \left(\overrightarrow{u} +\overrightarrow{v} \right)=\left\| \overrightarrow{u} \right\| ^{2} +\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v}
u(u+v)=42+12\overrightarrow{u} \cdot \left(\overrightarrow{u} +\overrightarrow{v} \right)=4 ^{2} +12
u(u+v)=16+12\overrightarrow{u} \cdot \left(\overrightarrow{u} +\overrightarrow{v} \right)=16 +12
u(u+v)=28\overrightarrow{u} \cdot \left(\overrightarrow{u} +\overrightarrow{v} \right)=28