Vecteurs dans le plan: propriétés et formules
10 tarjetasFormules et définitions des vecteurs dans le plan cartésien, incluant addition, multiplication par un scalaire, coordonnées, et norme.
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Les vecteurs sont des outils fondamentaux en géométrie et en physique, permettant de représenter des déplacements, des forces ou des tdhghv. Ils sont caractérisés par une direction, un sens et une longueur (norme).
1. Définition et Représentation d'un Vecteur
1.1. Caractéristiques principales
Direction: celle de la droite qui porte le vecteur.
Sens: indiqué par la flèche (de A vers B pour le vecteur ).
Longueur (Norme): la distance entre l'origine et l'extrémité, notée ou .
1.2. Notations et vocabulaire
Un vecteur a pour origine et pour extrémité .
Le vecteur nul ( ou ) représente un déplacement nul (longueur 0, pas de direction ni de sens défini).
L'opposé d'un vecteur est ou . Il a même direction et même norme, mais un sens opposé.
2. Opérations sur les Vecteurs
2.1. Égalité de vecteurs
Deux vecteurs et sont égaux si et seulement s'ils ont les mêmes direction, sens et norme.
En coordonnées: Si et , équivaut à et .
Propriété clé: Si , alors est un parallélogramme (et réciproquement).
2.2. Addition de vecteurs
La somme de deux vecteurs et est un vecteur (notation ).
Règle du parallélogramme: Pour construire , placez les vecteurs de même origine et construisez le parallélogramme. La diagonale est la somme.
Relation de Chasles: Pour tous points , , et , on a . Très important pour simplifier les expressions vectorielles.
En coordonnées: Si et , alors a pour coordonnées .
2.3. Produit d'un vecteur par un réel (Scalaire)
Pour un vecteur non nul et un réel non nul, le vecteur a:
Même direction que .
Même sens que si .
Sens opposé à si .
Norme égale à .
En coordonnées: Si , alors a pour coordonnées .
3. Coordonnées de Vecteurs dans un Repère
3.1. Définition d'un repère
Un repère est défini par trois points non alignés , , , noté , ou , ou plus couramment .
et sont les vecteurs unitaires des axes.
3.2. Coordonnées d'un vecteur
Dans un repère , les coordonnées d'un vecteur sont celles de l'unique point tel que . On écrit .
Cela signifie .
3.3. Calcul des coordonnées
Soient les points et .
Coordonnées du vecteur : .
Coordonnées du milieu du segment : .
3.4. Norme d'un vecteur (longueur)
Dans un repère orthonormé, la longueur du vecteur est calculée par la formule: .
4. Applications clés des vecteurs
Translation: La translation qui transforme en associe à tout point l'unique point tel que . On parle de translation de vecteur .
Construction géométrique: Représenter des vecteurs, construire la somme de vecteurs, lire et calculer les coordonnées.
Parallélisme: Deux vecteurs sont colinéaires (parallèles) si l'un est le produit de l'autre par un réel.
Maîtriser les vecteurs implique de bien comprendre leurs caractéristiques (direction, sens, norme), les règles d'addition (Chasles!) et de multiplication par un scalaire, ainsi que leur manipulation en coordonnées pour calculer des distances ou des milieux.
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