Groupe orthogonal en dimension 3

Exo 2

Commencez par chercher à résoudre l'exercice par vous-même.

Si vous manquez d'idée pour débuter, consultez l'indice fourni et recommencez à chercher.

Une solution détaillée vous est ensuite proposée.

Soit un espace vectoriel euclidien de dimension .

Question

Démontrer que : .

Indice

Lorsque les vecteurs et ne sont pas colinéaires, construisez une base orthonormée directe bien adaptée et raisonnez sur les coordonnées.

Solution
  • Si ou , l'égalité est vérifiée car les deux membres sont nuls.

  • Si les vecteurs et sont colinéaires et non nuls, il existe un réel tel que .

    Donc : et .

    Donc l'égalité est vérifiée.

  • Si les vecteurs et ne sont pas colinéaires, alors est un plan.

    Le vecteur est orthogonal au plan , donc il oriente . Soit une mesure de l'angle orienté .

    On définit les vecteurs : , et .

    On construit ainsi une base orthonormée directe .

    Dans cette base : , et .

    Donc : et .

    Or : et .

    Donc : .

Conclusion : .

Cette formule est connue sous le nom de « formule du double produit vectoriel ».

PrécédentPrécédentSuivantSuivant
AccueilAccueilImprimerImprimer Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)