
24 exercices classés par difficulté (★ facile, ★★ moyen, ★★★ difficile). Cherche d’abord sans regarder le corrigé !
1 Produit scalaire en coordonnées ★★★
Calcule les produits scalaires suivants dans un repère orthonormé.
- u⃗(3 ; −2) et v⃗(4 ; 5)
- u⃗(−1 ; 6) et w⃗(2 ; 3)
- a⃗(0 ; 7) et b⃗(5 ; −1)
- c⃗(2 ; −4) et d⃗(−3 ; 1,5)
2 Avec la norme et l’angle ★★★
Deux vecteurs u⃗ et v⃗ vérifient ‖u⃗‖ = 5 et ‖v⃗‖ = 4. Calcule u⃗ · v⃗ lorsque l’angle θ entre eux vaut :
- 60°
- 90°
- 120°
- 0°
- 180°
- 45° (valeur exacte puis arrondie au centième)
3 Dans un carré ★★★
ABCD est un carré de côté 6 cm. Calcule, en justifiant avec des projetés orthogonaux :
- AB⃗ · AC⃗
- AB⃗ · AD⃗
- AB⃗ · CD⃗
- AC⃗ · BD⃗
4 Vrai ou faux ? ★★★
Dis si chaque affirmation est vraie ou fausse, en justifiant.
- Si u⃗ · v⃗ = 0, alors u⃗ = 0⃗ ou v⃗ = 0⃗.
- u⃗ · v⃗ = v⃗ · u⃗.
- Si u⃗ · v⃗ > 0, l’angle entre u⃗ et v⃗ est aigu (vecteurs non nuls).
- ‖u⃗ + v⃗‖ = ‖u⃗‖ + ‖v⃗‖ pour tous vecteurs.
- u⃗ · u⃗ = ‖u⃗‖².
5 Orthogonaux ou non ? ★★★
Dans un repère orthonormé, les vecteurs suivants sont-ils orthogonaux ?
- (2 ; −3) et (6 ; 4)
- (5 ; 1) et (−1 ; 5)
- (4 ; 3) et (3 ; 4)
- (0 ; 3) et (5 ; 0)
6 Trouver un paramètre ★★★
Détermine le réel m pour que les vecteurs soient orthogonaux.
- u⃗(m ; 3) et v⃗(4 ; −2)
- u⃗(m ; −1) et v⃗(m ; 4)
7 Règles de calcul ★★★
On donne ‖u⃗‖ = 3, ‖v⃗‖ = 5 et u⃗ · v⃗ = −4. Calcule :
- ‖u⃗ + v⃗‖²
- ‖u⃗ − v⃗‖²
- (2u⃗ + v⃗) · (u⃗ − v⃗)
8 Angle d’un triangle ★★★
Dans un repère orthonormé, on donne A(−1 ; 1), B(3 ; 2) et C(1 ; 5). Calcule l’angle ABC arrondi au dixième de degré.
9 Un triangle rectangle ? ★★★
Dans un repère orthonormé, on donne A(−2 ; 1), B(2 ; 3) et C(−3 ; 3).
- Montre que le triangle ABC est rectangle en A.
- Calcule son aire.
- Détermine le centre et le rayon de son cercle circonscrit.
10 Al-Kashi : une longueur ★★★
Dans un triangle ABC, calcule BC (valeur exacte puis arrondie au centième).
- AB = 7, AC = 5 et  = 60°
- AB = 4, AC = 6 et  = 120°
11 Al-Kashi : les angles ★★★
Un triangle a pour côtés 5 cm, 6 cm et 7 cm. Calcule ses trois angles, arrondis au dixième de degré.
12 Théorème de la médiane ★★★
I est le milieu de [AB] avec AB = 8. Un point M vérifie MA = 5 et MB = 7. Calcule MI.
Puis, dans un triangle ABC avec BC = 10, AB = 7 et AC = 9, calcule la longueur de la médiane issue de A.
13 Produit scalaire avec les trois côtés ★★★
Dans un triangle ABC, AB = 5, AC = 8 et BC = 7.
- Calcule AB⃗ · AC⃗.
- En déduire la mesure de l’angle Â.
14 Équation à partir d’un vecteur normal ★★★
Dans un repère orthonormé, donne une équation cartésienne de la droite d passant par A(2 ; −1) et de vecteur normal n⃗(3 ; 4). Le point B(−2 ; 1) appartient-il à d ?
15 Droite perpendiculaire ★★★
Soit d la droite d’équation 2x − 5y + 1 = 0 et B(3 ; 4). Détermine une équation de la perpendiculaire à d passant par B.
16 Équation d’un cercle ★★★
Dans un repère orthonormé, soit le cercle (C) de centre Ω(2 ; −3) et de rayon 4.
- Écris son équation.
- Développe-la.
- Les points A(2 ; 1) et B(5 ; 0) sont-ils sur (C) ?
17 Reconnaître un cercle ★★★
Pour chaque équation, dis si elle représente un cercle ; si oui, donne centre et rayon.
- x² + y² − 6x + 2y − 6 = 0
- x² + y² + 4x + 10 = 0
- x² + y² − 2x + 4y + 5 = 0
18 Cercle de diamètre [AB] ★★★
Dans un repère orthonormé, A(−1 ; 2) et B(5 ; −2).
- Détermine l’équation du cercle de diamètre [AB] avec MA⃗ · MB⃗ = 0.
- Donne son centre et son rayon.
- Le point C(4 ; 2) est-il sur ce cercle ?
19 Tangente à un cercle ★★★
Le cercle (C) a pour centre Ω(1 ; 2) et pour rayon 5. Le point A(4 ; 6) lui appartient-il ? Si oui, détermine une équation de la tangente à (C) en A.
20 Droite et cercle : intersection ★★★
Dans un repère orthonormé, détermine les points d’intersection du cercle d’équation x² + y² = 25 et de la droite d’équation y = x + 1.
21 Orthocentre ★★★
Dans un repère orthonormé, A(0 ; 0), B(6 ; 0) et C(2 ; 4). Détermine les équations des hauteurs issues de C et de A, puis les coordonnées de leur point commun H (l’orthocentre). Vérifie que H est sur la hauteur issue de B.
22 Lignes de niveau ★★★
Dans un repère orthonormé, détermine et reconnais l’ensemble des points M(x ; y) vérifiant :
- MA² − MB² = 8 avec A(0 ; 0) et B(4 ; 0) ;
- MA⃗ · MB⃗ = 5 avec A(−2 ; 0) et B(2 ; 0).
23 Travail d’une force ★★★
En physique, le travail d’une force constante F⃗ dont le point d’application se déplace de A à B est W = F⃗ · AB⃗ (en joules). Un remorqueur tire une barge avec une force de 120 N sur un déplacement de 15 m.
- Calcule W si la force fait un angle de 30° avec le déplacement.
- Même question avec un angle de 120° (la force freine).
- Que vaut W si la force est perpendiculaire au déplacement ?
24 Loi du parallélogramme ★★★
ABCD est un parallélogramme.
- Démontre que AC² + BD² = 2 (AB² + AD²).
- Application : AB = 7, AD = 5 et AC = 10. Calcule BD.

