Coordonnées et vecteurs du plan

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Coordonnées et vecteurs du plan 1

Géométrie analytique dans le plan

On munit le plan d'un repère orthonormal $ (\mathrm O~ ; \vec{i}~ ; \vec{j})$.

Distance de deux points

La distance entre les points $\mathrm A(x_{\mathrm{A}} ; y_{\mathrm{A}})$ et $\mathrm B(x_{\mathrm{B}} ; y_{\mathrm{B}})$ est donnée par la formule suivante :

$$\mathrm{AB} = \sqrt{{(x_{\mathrm{B}}- x_{\mathrm{A}})}^2+{(y_{\mathrm{B}}- y_{\mathrm{A}})}^2}$$

Milieu d'un segment

Le milieu $\rm I$ du segment $\rm [AB]$ avec $\mathrm A(x_{\mathrm{A}} ; y_{\mathrm{A}})$ et $\mathrm B(x_{\mathrm{B}} ; y_{\mathrm{B}})$ a pour coordonnées :

$$\mathrm I\left(\displaystyle \frac{x_{\mathrm{A}} + x_{\mathrm{B}}}{2}~ ; \frac{y_{\mathrm{A}} + y_{\mathrm{B}}}{2}\right)$$

EN RÉSUMÉ

Coordonnées et vecteurs du plan 2

Vecteurs dans le plan

On munit le plan d'un repère orthonormal $(\mathrm O~ ; \vec{i}~ ; \vec{j})$.

Définition d'un vecteur

Pour deux points de l'espace $\rm A$ et $\rm B$, le vecteur $\overrightarrow{\mathrm{AB}}$ est défini par sa direction (la droite $(AB)$), son sens (de $\rm A$ vers $\rm B$) et sa longueur $\rm AB = \| \overrightarrow{AB} \|$.

Coordonnées de vecteurs

Pour $\mathrm A({x}_{\mathrm{A}}~ ; {y}_{\mathrm{A}})$ et $\mathrm B({x}_{\mathrm{B}}~ ; {y}_{\mathrm{B}})$ deux points du plan et $\alpha$ un réel, on a :

  • Coordonnées du vecteur : $\overrightarrow{\mathrm{AB}}({x}_{\mathrm{B}} - {x}_{\mathrm{A}}~ ; {y}_{\mathrm{B}} - {y}_{\mathrm{A}})$.
  • Multiplication par un scalaire : $\alpha \overrightarrow{\mathrm{AB}} (\alpha({x}_{\mathrm{B}} - {x}_{\mathrm{A}})~ ; \alpha({y}_{\mathrm{B}} - {y}_{\mathrm{A}})).$
  • Addition de vecteurs : Pour $\vec{u}(x~ ; y)$ et $\vec{v}(x'~ ; y')$ deux vecteurs du plan : $\vec{u} + \vec{v} = (x + x'~ ; y + y')$.

Vecteurs colinéaires et points alignés

Les concepts de colinéarité et d'alignement sont fondamentaux en géométrie vectorielle.

Vecteurs colinéaires

Deux vecteurs $\vec{u}$ et $\vec{v}$ sont colinéaires s'il existe un nombre réel $k$ tel que $\vec{u} = k \vec{v}$. Pour des vecteurs $\vec{u}(x ~; y)$ et $\vec{v}(x' ~; y')$, ils sont colinéaires si et seulement si $xy' - yx' = 0$ (égalité des produits en croix).

Points alignés

Trois points du plan $\rm A$, $\rm B$ et $\rm C$, deux à deux différents, sont alignés si et seulement si $\rm \overrightarrow{AB}$ et $\rm \overrightarrow{AC}$ sont colinéaires.

EN RÉSUMÉ

Comment déterminer le milieu d’un segment

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Comment déterminer une distance dans un repère orthonormé

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Comment appliquer la relation de Chasles pour simplifier des écritures

En partenariat avec 

Déterminer les coordonnées d'un point à l'aide d'une relation vectorielle

En partenariat avec 

Calculer le déterminant de deux vecteurs

En partenariat avec 

Comment calculer les coordonnées d’un vecteur

En partenariat avec 

Montrer que trois points sont alignés en utilisant la colinéarité

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Montrer que deux droites sont parallèles en utilisant la colinéarité

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Comment démontrer qu'un quadrilatère est un parallélogramme avec les vecteurs

En partenariat avec 

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v 3.1.33