Fashion Geek Maths
Des flèches en métal et en verre posées bout à bout sur une plaque blanche quadrillée.
Seconde · 5 étapes

Les vecteurs, des flèches qui se suivent

Un vecteur, c’est un déplacement : une direction, un sens, une longueur. On les fait glisser, on les additionne bout à bout, on mesure leur longueur et on traque ceux qui sont parallèles.

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01

La translation

Glisser sans tourner

Une translation fait glisser une figure, sans la tourner ni la déformer. Le vecteur u dit de combien : une direction, un sens et une longueur. Attrape la pointe ou le départ de la flèche bleue et déplace le bateau.

Le vecteur de la translation
(3 ; 1)coordonnées de u
3,16longueur
Mission : trois bouées

Règle la flèche pour que la proue du bateau (le point P) arrive pile sur la bouée rouge.

Même vecteur, n’importe où : la flèche peut partir de n’importe quel point, ce qui compte c’est le déplacement qu’elle représente.

Tous les points bougent pareil : chaque point M du bateau a une image M′ telle que MM′ = u.

Parallélogramme : si M′ et N′ sont les images de M et N, alors MM′N′N est un parallélogramme.

02

Coordonnées et norme

Combien à droite, combien en haut

Dans un repère, AB a pour coordonnées (xB − xA ; yB − yA) : de combien on avance, puis de combien on monte. Sa norme, c’est sa longueur, par Pythagore : √(x² + y²).

Déplace A et B
(4 ; 3)coordonnées de AB
5norme ‖AB‖
(1 ; 0,5)milieu I de [AB]
Défi 1

03

La relation de Chasles

Deux déplacements, un seul trajet

Aller de A à B, puis de B à C, revient à aller directement de A à C : AB + BC = AC. Pour additionner deux vecteurs, on les met bout à bout, et on additionne leurs coordonnées.

Le jeu des deux vecteurs

Pars du point S et atteins la cible T en n’utilisant que des pas u, v et leurs opposés.

0ton trajet
(0 ; 0)déplacement total
Mission : trois cibles

À chaque cible atteinte, écris le déplacement de S à T avec u et v.

Soustraire, c’est ajouter l’opposé : u − v = u + (−v). L’opposé a la même longueur, le sens contraire.

L’ordre ne compte pas : u + v = v + u. Essaie les deux chemins, tu arrives au même endroit.

En coordonnées : (a ; b) + (c ; d) = (a + c ; b + d) et k(a ; b) = (ka ; kb).

04

La colinéarité

Même direction

Deux vecteurs sont colinéaires s’ils ont la même direction : l’un est un multiple de l’autre. Le test : le déterminant x × y′ − x′ × y doit valoir 0. C’est ce qui permet de prouver que des droites sont parallèles, ou que trois points sont alignés.

Déplace la pointe de v
(2 ; 3)u
(1 ; 1)v
−1déterminant
Mission : trois vecteurs colinéaires à u

Trouve trois vecteurs v différents, colinéaires à u, dont au moins un de sens contraire.

05

À toi de jouer

Six exercices de contrôle, sans le repère. Fractions et √ acceptés : 5/2, √13.

Coordonnées

AB(xB − xA ; yB − yA). Milieu : la moyenne des coordonnées.

Norme

‖u‖ = √(x² + y²), dans un repère orthonormé.

Chasles

AB + BC = AC. ABCD parallélogramme ⇔ AB = DC.

Colinéarité

det(u ; v) = xy′ − x′y = 0. A, B, C alignés ⇔ AB et AC colinéaires.

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