Définition n°1 :
Soit un repère (0;I;J) et u un vecteur.
Les coordonnées du vecteur u dans le repère (0;I;J) sont les coordonnées (x;y) du point M tel que : OM=u
Notation :
On note très généralement :
u(yx)
Exemple :
Donner les coordonnées des vecteurs suivants :
Propriété n°1 :
Deux vecteurs sont égaux si et seulement si leurs coordonnées sont égales.
Autrement dit,
pour u(yx)etv(y′x′),u et v sont eˊgaux si et seulement si x=x′ et y=y′
Propriété n°2 :
Dans un repère (O;I;J), A et B sont deux points de coordonnées respectives (xA;yA) et (xB;yB).
Le vecteur AB a pour coordonnées (yB−yAxB−xA)
Exemple :
Dans un repère (O;I;J), on a les points A(−2;3), B(4;−1) et C(5;3).
Calculer les coordonnées du vecteur ⃗AB .
On applique les formules (propriété n°2) : les coordonnées de AB sont :
(−1−34−(−2))=(−46)
Calculer les coordonnées du point D tel que ABDC soit un parallélogramme.
On sait que ABDC est un parallélogramme si et seulement si AB=CD.
On cherche donc les coordonnées du point D(x;y) tel que AB=CD. Les coordonnées de CD sont (yD−3xD−5)
Donc (xD;yD) est solution du système :
{xD−5yD−3==6−4
c'est à dire :
{xDyD==11−1
Donc : D(11;−1)
Propriété n°3 : (somme de deux vecteurs)
Si u et v sont deux vecteurs de coordonnées respectives (yx) et (y′x′), alors les coordonnées du vecteur u+v sont : (y+y′x+x′)
Exemple :
On considère les vecteurs u(−12) et v(23). Les coordonnées du vecteur u+v sont : (−1+22+3)=(15).
II. Produit d'un vecteur par un réel
Définition n°2 :
Dans un repère, on considère un vecteur u(yx) et λ (lire « lambda ») un réel.
La produit de u par λ est le vecteur λu de coordonnées (λyλx).
Exemple :
On considère le vecteur u(−52). Les coordonnées du vecteur −0,5u sont :
(−5×(−0,5)2×(−0,5))=(2,5−1)
Propriété n°4 :
Soient deux vecteurs AB et CD et λ un réel tel que :AB=λCD.
Si λ>0, AB et CD sont de même sens et AB=λCD.
Si λ>0, AB et CD sont de sens contraire et AB=−λCD.
Remarque :
Ici, AB et λCD ont la même direction. Leur sens et leurs normes dépendent de λ.
III. Colinéarité
Définition n°3 :
Dire que deux vecteurs u et v sont colinéaires signifie qu'il existe un réel λ tel que :
u=λv
Exemple :
Les vecteurs u(−32) et v(−1510) sont-ils colinéaires ?
10=2×5 et −15=−3×5 donc v=5u donc u et v sont colinéaires.
Les vecteurs m(54) et x(−108) sont-ils colinéaires ?
4×2=8 mais 5×2̸=−10 donc m et w ne sont pas colinéaires.
Remarque :
Par convention, le vecteur nul est colinéaire à tout vecteur du plan.
Propriété n°5 :
Soit u et v deux vecteurs de coordonnées respectives (yx) et (y′x′) u et v sont colinéaires si et seulement si xy′=yx′
Exemple :
Les vecteurs u(4−532) et v(15−8) sont-ils colinéaires ? 32×15=10 et −8×(−5)=10 donc u et v sont colinéaires.
Propriété n°6 : (parallélisme et alignement)
Deux droites (AB) et (CD) sont parallèles si et seulement si les vecteurs AB et CD sont colinéaires.
Trois points A, B et C sont alignés si et seulement si les vecteurs \overrigtharrow{AB} et CD sont colinéaires.
Exemple :
Dans un repère, on considère les points M(0;−3), N(10;1) et R(15;3). Les points M, N et R sont-ils alignés ?
Le vecteur MN a pour coordonnées (410) et le vecteur MR a pour coordonnées (615). 10×6=60 et 4×15=60 donc MN et MR sont colinéaires. Donc M, N et R sont alignés.
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