Vecteurs colinéaires, coplanaires ou orthogonaux - Exercice 7

10 min
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Dans chacun des cas suivants, calculez le produit scalaire u→.v→\overrightarrow{u} .\overrightarrow{v} . Que peut-on en déduire ?
Question 1

u→(2;1;0)\overrightarrow{u} \left(2;1;0\right) et v→(−2;3;1)\overrightarrow{v} \left(-2;3;1\right)

Correction
Soient u→(x;y;z)\overrightarrow{u} \left(x;y;z\right) et v→(x′;y′;z′)\overrightarrow{v} \left(x';y';z'\right) alors le produit scalaire u→.v→=xx′+yy′+zz′\overrightarrow{u} .\overrightarrow{v} =xx'+yy'+zz' et si u→.v→=0\overrightarrow{u} .\overrightarrow{v} =0 alors les vecteurs u→\overrightarrow{u} et v→\overrightarrow{v} sont orthogonaux.
u→.v→=2×(−2)+1×3+0×1=−1\overrightarrow{u} .\overrightarrow{v} =2\times \left(-2\right)+1\times 3+0\times 1=-1
Dans ce cas, les vecteurs u⃗\vec{u} et v⃗\vec{v} ne sont pas orthogonaux.
Question 2

u→(2;2;1)\overrightarrow{u} \left(2;2;1\right) et v→(1;12;−3)\overrightarrow{v} \left(1;\frac{1}{2} ;-3\right)

Correction
Soient u→(x;y;z)\overrightarrow{u} \left(x;y;z\right) et v→(x′;y′;z′)\overrightarrow{v} \left(x';y';z'\right) alors le produit scalaire u→.v→=xx′+yy′+zz′\overrightarrow{u} .\overrightarrow{v} =xx'+yy'+zz' et si u→.v→=0\overrightarrow{u} .\overrightarrow{v} =0 alors les vecteurs u→\overrightarrow{u} et v→\overrightarrow{v} sont orthogonaux.
u→.v→=2×1+2×12+1×(−3)=0.\overrightarrow{u} .\overrightarrow{v} =2\times 1+2\times \frac{1}{2} +1\times \left(-3\right)=0.
Dans ce cas, les vecteurs u→\overrightarrow{u} et v→\overrightarrow{v} sont orthogonaux.
Question 3

u⃗(1;2;1)\vec{u} \left(1;2;1\right) et v⃗(0;−1;2)\vec{v} \left(0;-1;2\right)

Correction
Soient u→(x;y;z)\overrightarrow{u} \left(x;y;z\right) et v→(x′;y′;z′)\overrightarrow{v} \left(x';y';z'\right) alors le produit scalaire u→.v→=xx′+yy′+zz′\overrightarrow{u} .\overrightarrow{v} =xx'+yy'+zz' et si u→.v→=0\overrightarrow{u} .\overrightarrow{v} =0 alors les vecteurs u→\overrightarrow{u} et v→\overrightarrow{v} sont orthogonaux.
u⃗.v⃗=2×0+2×(−1)+1×2=0.\vec{u} .\vec{v} =2\times 0+2\times \left(-1\right)+1\times 2=0.
Dans ce cas, les vecteurs u⃗\vec{u} et v⃗\vec{v} sont orthogonaux.

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