Introduction des vecteurs

 

Définition :

Soit deux points Mathplace quicklatex.com-91e3b3a7320d5d33ff19257a0b6a141c_l3 1. Généralités sur les vecteurs  et Mathplace quicklatex.com-1a64be21575f995eca8a53cf85095685_l3 1. Généralités sur les vecteurs  . On définit l’objet mathématique Mathplace quicklatex.com-590dae2ffd890b576b278762a379ec2d_l3 1. Généralités sur les vecteurs  appelé vecteur.

 

Mathplace cours_2e_vecteurs_1-1024x489 1. Généralités sur les vecteurs

 

Remarque :

La notation d’un vecteur utilise le point d’origine et le point à l’extrémité du vecteur, le tout surmonté d’une flèche. C’est le cas de « Mathplace quicklatex.com-590dae2ffd890b576b278762a379ec2d_l3 1. Généralités sur les vecteurs  « .

Cependant on peut également utiliser une appellation différente sans prendre en compte les points d’origine et d’arrivée du vecteur mais juste y associer une autre lettre, tel que le vecteur Mathplace quicklatex.com-ad0a6d9f5a31336e7a9b39faa9b9403b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  pour désigner le vecteur Mathplace quicklatex.com-590dae2ffd890b576b278762a379ec2d_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .

Un vecteur est définit par trois composantes :

  • Sa direction : celle de la droite qui porte le vecteur. Dans notre exemple il s’agit de la droite Mathplace quicklatex.com-72aeee85b2c0d9ef5d1b7b909e1732f6_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .
  • Son sens : dépend de l’orientation de la flèche. Ici le sens est de Mathplace quicklatex.com-91e3b3a7320d5d33ff19257a0b6a141c_l3 1. Généralités sur les vecteurs  vers Mathplace quicklatex.com-1a64be21575f995eca8a53cf85095685_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .
  • Sa longueur ou norme : la norme est la longueur du segment Mathplace quicklatex.com-69063f6daf8277296f1732ed8a05f6b3_l3 1. Généralités sur les vecteurs   noté Mathplace quicklatex.com-2493855526ad088165b513545ba25d6a_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .

 

Exemple :

 

Mathplace cours_2e_vecteurs_2 1. Généralités sur les vecteurs

 

Les vecteurs Mathplace quicklatex.com-c8c40c63e017759680fa9e394cf5b8c3_l3 1. Généralités sur les vecteurs  et Mathplace quicklatex.com-916aeb6b2ab458aceb5795eef08e6f79_l3 1. Généralités sur les vecteurs  ont même direction, même longueur mais des sens opposés.

 

Définition : 

Un vecteur nul est un vecteur tel que sa norme est nulle. Son point d’origine est confondu avec le point d’arrivé. Ainsi quelque soit le point Mathplace quicklatex.com-91e3b3a7320d5d33ff19257a0b6a141c_l3 1. Généralités sur les vecteurs  , on a Mathplace quicklatex.com-4e8c19139db13b9814d0e8f768554dd8_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .

 

Remarque :

Le vecteur nul n’a ni direction, ni sens.

 

Définition :

Soit le vecteur Mathplace quicklatex.com-590dae2ffd890b576b278762a379ec2d_l3 1. Généralités sur les vecteurs  . On note Mathplace quicklatex.com-7716ba9728bc7ed681380811e5f35fe9_l3 1. Généralités sur les vecteurs  le vecteur opposé et on a Mathplace quicklatex.com-d3e17af2369deb4ec05368e32c2ba3c1_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .

 

Remarque :

Un vecteur opposé du vecteur Mathplace quicklatex.com-ad0a6d9f5a31336e7a9b39faa9b9403b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  a même direction et même norme que le vecteur Mathplace quicklatex.com-ad0a6d9f5a31336e7a9b39faa9b9403b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  mais est de sens opposé.

 

Exemple :

Mathplace cours_2e_vecteurs_3 1. Généralités sur les vecteurs

Le vecteur Mathplace quicklatex.com-6c22cf293fc81c927a4d204e7681d5ee_l3 1. Généralités sur les vecteurs  est opposé au vecteur Mathplace quicklatex.com-ad0a6d9f5a31336e7a9b39faa9b9403b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .

 

Définition :

La translation du vecteur Mathplace quicklatex.com-ad0a6d9f5a31336e7a9b39faa9b9403b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  est la transformation du plan qui à tout point Mathplace quicklatex.com-2c8c3703bbb3e5afe2853cae9fc4a248_l3 1. Généralités sur les vecteurs  du plan associe l’unique point Mathplace quicklatex.com-47a9a04ba22d96405574ec8dd32ef94c_l3 1. Généralités sur les vecteurs  tel que Mathplace quicklatex.com-185cbbd5bc0c7523a81840dc1f36bdd3_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .

 

Mathplace cours_2e_vecteurs_4 1. Généralités sur les vecteurs

 

Propriété :

Soit le quadrilatère Mathplace quicklatex.com-f908f5854d717c7144592ddbd7b60135_l3 1. Généralités sur les vecteurs  . Si Mathplace quicklatex.com-1d64e1adca4c05a1ba6610735522a738_l3 1. Généralités sur les vecteurs  est le symétrique de Mathplace quicklatex.com-6e9393f185db3bbc86c0b0b1933885de_l3 1. Généralités sur les vecteurs  par la translation du vecteur Mathplace quicklatex.com-00a7386cb79b571ebeb767d179a54eee_l3 1. Généralités sur les vecteurs  alors Mathplace quicklatex.com-f908f5854d717c7144592ddbd7b60135_l3 1. Généralités sur les vecteurs  est un parallélogramme.

 

Mathplace cours_2e_vecteurs_5 1. Généralités sur les vecteurs

 

Propriété (bis) :

Soit le quadrilatère Mathplace quicklatex.com-f908f5854d717c7144592ddbd7b60135_l3 1. Généralités sur les vecteurs  . Si Mathplace quicklatex.com-00a7386cb79b571ebeb767d179a54eee_l3 1. Généralités sur les vecteurs  est égal à Mathplace quicklatex.com-b7c59aa9140491f20820a6ff959c0373_l3 1. Généralités sur les vecteurs  alors Mathplace quicklatex.com-f908f5854d717c7144592ddbd7b60135_l3 1. Généralités sur les vecteurs  est un parallélogramme.

 

 

Somme de vecteurs

 

Définition de la relation de Chasles :

Soient trois points Mathplace quicklatex.com-91e3b3a7320d5d33ff19257a0b6a141c_l3 1. Généralités sur les vecteurs  Mathplace quicklatex.com-1a64be21575f995eca8a53cf85095685_l3 1. Généralités sur les vecteurs  et Mathplace quicklatex.com-1d64e1adca4c05a1ba6610735522a738_l3 1. Généralités sur les vecteurs  du plan, on a Mathplace quicklatex.com-319ce836c869ee5b9c7e337eb7080f41_l3 1. Généralités sur les vecteurs

 

Mathplace cours_2e_vecteurs_8-1024x402 1. Généralités sur les vecteurs

 

Remarque :

Attention ce n’est pas vraie pour les distances : Mathplace quicklatex.com-d774707fa302d494ce518da99965fa7f_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .

 

 

Produit d’un vecteur par un nombre réel

 

Soit un vecteur Mathplace quicklatex.com-ad0a6d9f5a31336e7a9b39faa9b9403b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  et un réel Mathplace quicklatex.com-5e2d10ed2cfea6b7ca90cc035d64360c_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .

On définit le vecteur Mathplace quicklatex.com-e86dabe909bfd1322262fcf6975887a0_l3 1. Généralités sur les vecteurs  tel que :

  • Mathplace quicklatex.com-e86dabe909bfd1322262fcf6975887a0_l3 1. Généralités sur les vecteurs  et Mathplace quicklatex.com-ad0a6d9f5a31336e7a9b39faa9b9403b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  ont même direction.
  • Mathplace quicklatex.com-e86dabe909bfd1322262fcf6975887a0_l3 1. Généralités sur les vecteurs  et Mathplace quicklatex.com-ad0a6d9f5a31336e7a9b39faa9b9403b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  ont le même sens si Mathplace quicklatex.com-bf6db7b318097b967c978b793a9edfa3_l3 1. Généralités sur les vecteurs  ou des sens opposés si Mathplace quicklatex.com-a5c4418014df464adadc0b7445923dae_l3 1. Généralités sur les vecteurs  .
  • La norme de Mathplace quicklatex.com-e86dabe909bfd1322262fcf6975887a0_l3 1. Généralités sur les vecteurs  , Mathplace quicklatex.com-712aad39aad2611ea064f286aa443f32_l3 1. Généralités sur les vecteurs   vaut Mathplace quicklatex.com-4b1c27acff397a5e8c23bbb9e628ace8_l3 1. Généralités sur les vecteurs

 

Mathplace cours_2e_vecteurs_13a 1. Généralités sur les vecteurs

 

Mathplace cours_2e_vecteurs_13b 1. Généralités sur les vecteurs

 

Propriétés :

Soit Mathplace quicklatex.com-5e2d10ed2cfea6b7ca90cc035d64360c_l3 1. Généralités sur les vecteurs  et Mathplace quicklatex.com-d3f52a5f85116285e3bcc75ce5124c9b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  des réels et Mathplace quicklatex.com-ad0a6d9f5a31336e7a9b39faa9b9403b_l3 1. Généralités sur les vecteurs  et Mathplace quicklatex.com-6c22cf293fc81c927a4d204e7681d5ee_l3 1. Généralités sur les vecteurs  deux vecteurs.

On a les égalités suivantes :

  • Mathplace quicklatex.com-6db12c0ad517913e67dcb434cc727193_l3 1. Généralités sur les vecteurs
  • Mathplace quicklatex.com-277067f88c531daf0c158f3795456ed2_l3 1. Généralités sur les vecteurs
  • Mathplace quicklatex.com-83c078893528ec23a10b5f92be351588_l3 1. Généralités sur les vecteurs
  • Mathplace quicklatex.com-a9b288755e31e2dcfd00bab39bb2eb1f_l3 1. Généralités sur les vecteurs
  • Mathplace quicklatex.com-d537451de8400ebe29e7269aca1fce06_l3 1. Généralités sur les vecteurs

 

Exemple :

Mathplace quicklatex.com-008dc3b8c3997c86bd20c4bde846d2ac_l3 1. Généralités sur les vecteurs