CH9 - Applications du produit scalaire.
Chapitre 9 : Applications du produit scalaire.
I. Equations de droites et de cercles.
1. Droites et produit scalaire
a) Rappels
Introduire par vecteurs colinéaires, condition pour qu’un point appartienne à une droite
Théorème 1
Dans un repère quelconque,
•Toute droite a une équation de la forme ax +by +c= 0. Le vecteur −→
u(−b;a)est un vecteur directeur
de cette droite.
•Réciproquement, l’ensemble des points M(x;y)tels que ax +by +c= 0 est une droite dirigée par le
vecteur −→
u(−b;a).
Exemple 1
Déterminer l’équation de la droite dpassant par A(1; 3) et de vecteur directeur −→
u(−1; 2).
b) Vecteur normal et équations de droites
Définition 1
Dire qu’un vecteur −→
n, non nul, est normal à une droite dsignifie que la direction de −→
nest orthogonale à
celle de d.
Proposition 1
A est un point du plan et −→
nest un vecteur non nul.
•L’ensemble des points M du plan vérifiant −−→
AM.−→
n= 0 est la droite passant par A et de vecteur normal
−→
n.
•Dans un repère orthnormé, une droite de vecteur normal −→
n(a;b)a une équation de la forme ax +
by +c= 0, avec c∈R.
Démonstration :
•Oral + correction du devoir maison 7
•On considère la droite d de vectur normal −→
net passant par A avec −→
n(a;b)et A(xA;yA).
Soit M(x;y)alors le vecteur −−→
AM a pour coordonnées −−→
AM(x−xA;y−yA). D’où
M∈D⇔−−→
AM.−→
n= 0
⇔(x−xA)×a+ (y−yA)×b= 0
⇔ax +by + (−axA−byA)
|{z }
=c
= 0
Exemple 2
Dans un repère orthonormal, on considère les points A(3; −1) et B(2 ;4). Déterminer une équation de la
médiatrice du segment [AB].
2. Cercles et produit scalaire
a) Caractérisation du cercle de diamètre [AB].
Proposition 2
Le cercle Cde diamètre [AB] est l’ensemble des points M tels que
−−→
MA.−−→
MB = 0
Démonstration : On note Cle cercle de diamètre [AB].
−−→
MA.−−→
MB = 0 ⇔M=A, M =B ou −−→
MA⊥−−→
MB
⇔M=A, M =B, M AB rectangle en M
⇔M∈ C
1ere S21 2008-2009