Cours de maths : Applications du produit scalaire

Equations de droites

Définition :
Un vecteur non nul n est dit normal à une droite (d) lorsque n est orthogonal à un vecteur directeur de la droite (d).

Remarque :
La droite d passant par A et de vecteur normal n est l'ensemble des points M tels que AM . n =0.

Propriétés :
• Dans un repère orthonormé, si une droite d a pour équation ax + by + c = 0 (avec a≠0 ou b≠0), alors n(a;b) est un vecteur normal à d.
• Dans un repère orthonormé, si un vecteur non nul n(a;b) est normal à d, alors d a pour équation ax + by + c = 0.


Equations de cercles

Propriété 1 :
Soit cercle C le cercle de centre O(xO;yO) et de rayon R dans un repère orthonormé. Une équation de cercle C est :
(x - xO)² + (y - yO)² = R²


Propriété 2 :
Le cercle cercle C de diamètre [AB] est l'ensemble des points M tels que :
MA . MB =0

produit scalaire et cercle


MA . MB =0⇔M ∈cercle C



Calculs de longueurs et d'angles dans un triangle

Soit un triangle ABC, on note a = BC, b = AC et c = AB.

Théorème de la médiane :

Soit I le milieu de [AB], on a :

CA2+CB2=2CI2+12AB2
Théorème de la médiane


Théorème d'Al-Kashi :

a² = b² + c² - 2bc×cos A ^
b² = a² + c² - 2ac×cos B ^
c² = a² + b² - 2ab×cos C ^
formules d al kashi


Propriété de l'aire d'un triangle : Dans un triangle ABC, d'aire S :

S = 12bc×sin A ^
S = 12ac×sin B ^
S = 12ab×sin C ^


Formule des sinus : Dans un triangle ABC :

asinA^ = bsinB^ = csinC^


Formules d'addition et de duplication


Formules d'addition : Pour tout nombre réel a et b :

cos(a + b) = cos(a)cos(b) - sin(a)sin(b)
cos(a - b) = cos(a)cos(b) + sin(a)sin(b)
sin(a + b) = sin(a)cos(b) + cos(a)sin(b)
sin(a - b) = sin(a)cos(b) - cos(a)sin(b)


Formules de duplication : Pour tout nombre réel a :

cos(2a) = cos2(a) - sin2(a) 
cos(2a) = 2cos2(a) - 1 = 1 - 2sin2(a)

sin(2a) = 2sin(a)cos(a)




Exercices :
Coordonnées d'un vecteur normal
Retrouver une équation d'une droite à partir de son vecteur normal
Retrouver une équation d'un cercle connaissant les coordonnées de son centre et son rayon
Retrouver une équation d'un cercle connaissant les coordonnées dex extrémités d'un de ses diamètres
Déterminer les coordonnées du centre et le rayon d'un cercle à partir de son équation
Utiliser le théorème de la médiane
Utiliser le théorème d'Al-Kashi
Utiliser la formule des sinus
Formules d'addition du sinus et du cosinus


Fiche précédente :
Produit scalaire
Fiche suivante :
Taux d'évolution