Orthogonalité et distances dans l'espace

Fiche de révision

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Leçon 1 · Produit scalaire dans l'espace

Produit scalaire

  • u⃗⋅v⃗=∥u⃗∥∥v⃗∥cos⁡θ\vec{u} \cdot \vec{v} = \lVert\vec{u}\rVert \lVert\vec{v}\rVert \cos\theta.
  • Orthogonaux   ⟺  u⃗⋅v⃗=0\iff \vec{u} \cdot \vec{v} = 0.
  • u⃗⋅(av⃗+bw⃗)=a u⃗⋅v⃗+b u⃗⋅w⃗\vec{u} \cdot (a\vec{v} + b\vec{w}) = a\,\vec{u} \cdot \vec{v} + b\,\vec{u} \cdot \vec{w}.

Attention : le résultat est un nombre, pas un vecteur.

Leçon 2 · Coordonnées : produit scalaire, norme et distance

En repère orthonormé

  • u⃗⋅v⃗=xx′+yy′+zz′\vec{u} \cdot \vec{v} = xx' + yy' + zz'.
  • ∥u⃗∥=x2+y2+z2\lVert\vec{u}\rVert = \sqrt{x^2 + y^2 + z^2}.
  • AB=∥AB→∥AB = \lVert\overrightarrow{AB}\rVert.

Attention : ne pas oublier la racine carrée, ni la troisième coordonnée.

Leçon 3 · Vecteur normal et plans perpendiculaires

Vecteur normal

  • n⃗\vec{n} normal à PP : orthogonal à deux vecteurs non colinéaires de PP.
  • Plans perpendiculaires : vecteurs normaux orthogonaux.
  • Plans parallèles : vecteurs normaux colinéaires.

Attention : un vecteur normal n'est pas un vecteur directeur du plan.

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