Utiliser le produit scalaire : Orthogonalité de deux vecteurs

Orthogonalité et distances dans l’espace - Mathématiques Spécialité

Exercice 1 : Calculer des coordonnées de vecteurs et utiliser le produit scalaire pour trouver des droites orthogonales

Dans un repère orthonormé, on considère les points \( A(-6;2;-3) \) ; \( B(-3;1;-2) \) ; \( C(4;3;-2) \) ; \( D(2;1;2) \) ; \( E(-3;3;1) \) et \( F(-4;0;1) \)

Cocher les affirmations qui sont vraies.

Exercice 2 : Déterminer si 2 vecteurs sont orthogonaux à partir de leur produit scalaire

Déterminer lesquels de ces 4 vecteurs sont orthogonaux

\[ \overrightarrow{t} (-3 ; 0 ; 0) \] \[ \overrightarrow{u} (1 ; 0 ; 1) \] \[ \overrightarrow{v} (0 ; 0 ; -2) \] \[ \overrightarrow{w} (1 ; -2 ; 0) \] Parmi les choix suivants, lesquels sont vrais?
  • A.\( \overrightarrow{t} \) et \( \overrightarrow{u} \) sont orthogonaux
  • B.\( \overrightarrow{t} \) et \( \overrightarrow{v} \) sont orthogonaux
  • C.\( \overrightarrow{t} \) et \( \overrightarrow{w} \) sont orthogonaux
  • D.\( \overrightarrow{u} \) et \( \overrightarrow{v} \) sont orthogonaux
  • E.\( \overrightarrow{u} \) et \( \overrightarrow{w} \) sont orthogonaux
  • F.\( \overrightarrow{v} \) et \( \overrightarrow{w} \) sont orthogonaux
  • G.aucun de ces vecteurs ne sont orthogonaux

Exercice 3 : Déterminer quelle droite est orthogonale à un plan défini par les coordonnées de trois points

Dans un repère orthonormé, on considère les points \( A(0;-5;-2) \) ; \( B(-3;-4;-4) \) et \( C(3;-6;3) \).
On note trois droites :
- \( (d_{1}) \) de vecteur directeur \( \overrightarrow{u} = \begin{bmatrix} 0\mbox{,}9 \\ -3\mbox{,}5 \\ -3\mbox{,}1 \end{bmatrix} \)

- \( (d_{2}) \) de vecteur directeur \( \overrightarrow{v} = \begin{bmatrix} 0\mbox{,}3 \\ 0\mbox{,}9 \\ 0 \end{bmatrix} \)

- \( (d_{3}) \) de vecteur directeur \( \overrightarrow{w} = \begin{bmatrix} 2\mbox{,}2 \\ -4\mbox{,}4 \\ -2\mbox{,}2 \end{bmatrix} \)

Laquelle de ces droites est orthogonale au plan \((ABC)\) ?

Exercice 4 : Calculer des coordonnées de vecteurs et utiliser le produit scalaire pour trouver des droites orthogonales

Dans un repère orthonormé, on considère les points \( A(-1;5;1) \) ; \( B(1;6;1) \) ; \( C(-6;0;2) \) ; \( D(-3;-6;-3) \) ; \( E(-1;0;5) \) et \( F(-2;2;2) \)

Cocher les affirmations qui sont vraies.

Exercice 5 : Déterminer si 2 vecteurs sont orthogonaux à partir de leur produit scalaire

Déterminer lesquels de ces 4 vecteurs sont orthogonaux

\[ \overrightarrow{t} (-2 ; -2 ; 1) \] \[ \overrightarrow{u} (-3 ; 2 ; 2) \] \[ \overrightarrow{v} (1 ; -1 ; -1) \] \[ \overrightarrow{w} (1 ; -1 ; 2) \] Parmi les choix suivants, lesquels sont vrais?
  • A.\( \overrightarrow{t} \) et \( \overrightarrow{u} \) sont orthogonaux
  • B.\( \overrightarrow{t} \) et \( \overrightarrow{v} \) sont orthogonaux
  • C.\( \overrightarrow{t} \) et \( \overrightarrow{w} \) sont orthogonaux
  • D.\( \overrightarrow{u} \) et \( \overrightarrow{v} \) sont orthogonaux
  • E.\( \overrightarrow{u} \) et \( \overrightarrow{w} \) sont orthogonaux
  • F.\( \overrightarrow{v} \) et \( \overrightarrow{w} \) sont orthogonaux
  • G.aucun de ces vecteurs ne sont orthogonaux
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