Première · spé maths

Produit scalaire : quelle formule utiliser, et quand ?

Le produit scalaire a plusieurs formules, et c'est ce qui perd les élèves. Le secret : choisir la bonne selon les informations de l'énoncé.

Les formules, et quand les utiliser

FormuleÀ utiliser quand…
u⃗ · v⃗ = xx′ + yy′On a les coordonnées (repère orthonormé)
u⃗ · v⃗ = ‖u⃗‖ × ‖v⃗‖ × cos(θ)On a les longueurs et l'angle
AB⃗ · AC⃗ = AB × AHOn connaît le projeté orthogonal H de C sur (AB)
u⃗ · v⃗ = ½(‖u⃗ + v⃗‖² − ‖u⃗‖² − ‖v⃗‖²)On a seulement des longueurs

Orthogonalité : u⃗ et v⃗ sont orthogonaux si et seulement si u⃗ · v⃗ = 0.

Al-Kashi : dans un triangle ABC, BC² = AB² + AC² − 2 × AB × AC × cos(Â).

Montrer que deux droites sont perpendiculaires en 3 étapes

ÉTAPE 01

Choisir deux vecteurs

Un vecteur directeur de chaque droite, par exemple AB⃗ et CD⃗.

ÉTAPE 02

Calculer leurs coordonnées

Puis le produit scalaire avec xx′ + yy′.

ÉTAPE 03

Conclure

Si le résultat vaut 0, les vecteurs sont orthogonaux, donc les droites sont perpendiculaires.

Les pièges qui font perdre des points

  • Utiliser xx′ + yy′ sans repère orthonormé.
  • Le signe : un produit scalaire peut être négatif (angle obtus), ce n'est pas une erreur.
  • Confondre vecteur et longueur : AB⃗ · AB⃗ = AB², mais AB⃗ n'est pas un nombre.
  • Oublier la conclusion géométrique (« donc les droites sont perpendiculaires »).

Et en Terminale ?

Le produit scalaire revient en géométrie dans l'espace : vecteur normal, équation de plan, orthogonalité. La représentation paramétrique d'une droite tombe dans 30 des 33 sujets de BAC 2025-2026.

Places limitées

Prêt à faire monter la jauge ?

Je travaille avec les élèves motivés, prêts à appliquer la méthode. 1er mois satisfait ou remboursé.