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Produit vectoriel - Calcul en composantes et applications

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Résumés

Produit vectoriel - Calcul en composantes et applications

Définition

Le produit vectoriel de deux vecteurs donne un troisième vecteur orthogonal (perpendiculaire) aux deux premiers.

a×b=n\overrightarrow a \times \overrightarrow b=\overrightarrow n​​

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Calcul en composantes

Formule

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Astuce pour le calcul

1.

Écris les deux vecteurs deux fois une au-dessus l’autre.

2.

Relie les composantes comme indiqué ci-dessous pour obtenir le produit vectoriel correct. 


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Propriétés

  • n\overrightarrow n​ est perpendiculaire (orthogonal) à a\overrightarrow a et b\overrightarrow b.
  • La norme de n\overrightarrow n correspond à l’aire du parallélogramme délimité par a\overrightarrow a et b\overrightarrow b.
  • Lorsque a\overrightarrow a et b\overrightarrow b sont colinéaires, a×b=0\overrightarrow a \times \overrightarrow b = \overrightarrow 0.


Applications du produit vectoriel

Formule d’aire pour les triangles

Deux vecteurs sont nécessaires pour décrire deux côtés extérieurs du triangle.

Aire du triangle :

FABC=a×b2F_{ABC}=\frac{|\overrightarrow a \times \overrightarrow b |}{2}​​


Remarque : Le choix des vecteurs n’a pas d’importance.

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Parallélépipède (Produit mixte)

Volume d’un parallélépipède (« pavé incliné »).


Pour le calcul on a besoin de trois vecteurs pour décrire deux côtés extérieurs du parallélépipède.


V=(a×b)c V=|(\overrightarrow a \times \overrightarrow b ) \cdot \overrightarrow c | ​​

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Volume d’une pyramide

SURFACE DE BASE CARRÉE

a\overrightarrow a ​ et b\overrightarrow b : côtés de la base

c\overrightarrow c​: côté quelconque de la pyramide


V=(a×b)c3V=\frac{|(\overrightarrow a \times \overrightarrow b )\cdot c |}{3}​​

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SURFACE DE BASE TRIANGULAIRE

a\overrightarrow a​ et b\overrightarrow b : côtés de la base

c\overrightarrow c​: côté quelconque de la pyramide


V=(a×b)c6V=\frac{|(\overrightarrow a \times \overrightarrow b )\cdot c |}{6}​​

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Questions fréquemment posées sur les crédits

Combien de vecteurs sont nécessaires pour le calcul du volume d'un parallélépipède ?

Combien de vecteurs sont nécessaires pour le calcul de l'aire d'un triangle ?

Qu'est-ce que le produit vectoriel ?

Beta

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