Vecteurs du plan
1 Vecteurs du plan
1.1 Cordonnées
−
→ −
→
On se donne un plan muni d’un repère orthonormé (O , i , j ). On suppose connues les notions de vecteurs du plan, d’opérations sur les vecteurs. Rappelons alors :
Définition I.1
→
Un vecteur − u a pour coordonnées les réels a et b signifie que
−
→
−
→
−
→
u =a i +bj
Les coordonnées d’un vecteur sont rangées dans un tableau en colonne façon abrégée : a −
→
u =
b
Par exemple, pour les deux vecteurs de base :
−
→ i =
1
0
,
0
−
→ j =
1
−
→
Le vecteur nul 0 est celui dont les deux coordonnées sont nulles.
a b . On écrit de
2
Vecteurs de R2 ou de R3
→
− →
−
R Les coordonnées d’un vecteur dépendent de la base ( i , j ).
On peut alors démontrer :
Théorème I.1
→
→
Si − u et − v sont des vecteurs du plan, λ un scalaire (=un réel) alors
a
−
→ u =
,
b
a′
−
→
v =
b′
implique
−
→
→
u +− v =
a
a′
+
b
=
b′
a + a′ b + b′
et a → λ− u =λ
=
b
Définition I.2
λa λb Si P est un point du plan, les coordonnées de P sont les réels (x, y) définis
par :
−−→
−
→
−
→
OP = x i + y j
−−→
Autrement dit, les coordonnées de P sont les coordonnées du vecteur O P . Lorsque P a pour coordonnées le couple (x, y), on note parfois
P = P (x; y)
ou bien P = P
x y Lorsqu’il y a plusieurs points (ce qui arrive souvent...), on pourra noter xP et yP les coordonnées du point P . Rappelons que la relation de Chasles permet d’écrire :
−→
AB =
xB − xA yB − yA
1.2 Produit scalaire
Définition I.3
→
Le produit scalaire de deux vecteurs − u =
−
→
→ u .− v =
a b .
a′ b ′
a b → et − v =
a′ b′ est le nombre
= aa′ + bb′
→
→
Il est parfois noté − u ,− v . Ce produit scalaire est nul lorsqu’un des vecteurs est nul ; sinon,
−
→ en notant u la longueur (on dit également norme) d’un vecteur, et θ l’angle (orienté ou