Introduction aux vecteurs dans le plan repéré
Dans le plan repéré, un vecteur est représenté par ses coordonnées, qui expriment son déplacement horizontal et vertical. Cette représentation permet de manipuler les vecteurs de manière algébrique, facilitant les calculs et les démonstrations géométriques.
1. Définition et notation
Un vecteur \(\vec{u}\) dans le plan repéré est défini par ses coordonnées (x, y) :
où x représente le déplacement horizontal et y le déplacement vertical.
2. Vecteur entre deux points
Soit A(x_A, y_A) et B(x_B, y_B) deux points du plan. Le vecteur \(\vec{AB}\) est défini par :
3. Opérations sur les vecteurs
a) Addition de vecteurs
Pour deux vecteurs \(\vec{u} = (x_1, y_1)\) et \(\vec{v} = (x_2, y_2)\) :
b) Multiplication par un scalaire
Pour un vecteur \(\vec{u} = (x, y)\) et un scalaire k :
4. Propriétés importantes
- Norme d'un vecteur : \(\|\vec{u}\| = \sqrt{x^2 + y^2}\)
- Vecteurs colinéaires : \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) sont colinéaires si et seulement s'il existe un réel k tel que \(\vec{v} = k\vec{u}\)
- Produit scalaire : \(\vec{u} \cdot \vec{v} = x_1x_2 + y_1y_2\)
Exemple
Soient A(1, 2), B(4, 5), et C(0, 3). Calculons \(\vec{AB} + \vec{AC}\).
\(\vec{AB} = (4-1, 5-2) = (3, 3)\)
\(\vec{AC} = (0-1, 3-2) = (-1, 1)\)
\(\vec{AB} + \vec{AC} = (3, 3) + (-1, 1) = (2, 4)\)
Note importante
Les vecteurs dans le plan repéré sont un outil puissant pour résoudre des problèmes géométriques. Ils permettent de traduire des situations géométriques en équations algébriques, facilitant ainsi la résolution de nombreux problèmes.