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Géométrie dans un repère

Coordonnées d'un point dans un repère orthonormé

Définitions

Définitions

Un repère orthonormé d'origine O est le triplet (O; I, J) tel que :

Tout point M est repéré par un unique couple de coordonnées (x ; y) où :

Exemples

Vous pouvez déplacer le point A.

Coordonnées du milieu d'un segment

Définitions

(O; I, J) est un repère orthonormé, A(\(x_A\) ; \(y_A\)) et B(\(x_B\) ; \(y_B\)) sont deux points.
Le milieu I du segment [AB] a pour coordonnées (\(x_I\); \(y_I\)) avec \(x_I=\cfrac{x_A+x_B}{2}\) et \(y_I=\cfrac{y_A+y_B}{2}\).

Exemples

Vous pouvez déplacer les points A et B.

Repère orthonormé et vecteurs

Définitions

Définitions

Un repère orthonormé (O; I, J) est aussi noté (O; \(\overrightarrow{i}\), \(\overrightarrow{j}\)) avec \(\overrightarrow{i}=\overrightarrow{OI}\) et \(\overrightarrow{j}=\overrightarrow{OJ}\) :
On dit que (\(\overrightarrow{i}\), \(\overrightarrow{j}\)) est une base orthonormée,

Tout point M est repéré par un unique couple de coordonnées (x ; y) tel que :

Commentaire

On note souvent les coordonnées d'un vecteur en colonne : \( \overrightarrow{OM} \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} \).

Exemples

Vous pouvez déplacer le point M.

Les coordonnées du vecteur \(\overrightarrow{OM}\)

Règles de calculs et coordonnées

Propriétés

Soient \( \overrightarrow{u} \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} \) et \( \overrightarrow{v} \begin{pmatrix} x' \\ y' \end{pmatrix} \)dans un repère (O; \(\overrightarrow{i}\), \(\overrightarrow{j}\)) et \(k\) un réel.

Commentaires

Coordonnées du vecteur \(\overrightarrow{AB}\)

Propriété

(O; I, J) est un repère orthonormé, A(\(x_A\) ; \(y_A\)) et B(\(x_B\) ; \(y_B\)) sont deux points.
Les coordonnées du vecteur \(\overrightarrow{AB}\) sont \( \begin{pmatrix} x_B-x_A \\ y_B-y_A \end{pmatrix} \).
La norme du vecteur \(\overrightarrow{AB}\) est \(\Vert\overrightarrow{AB}\Vert=AB= \sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2}\)

Démonstration

\(\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{AO}+\overrightarrow{OB}\) d'après la relation de Chasles.
\(\overrightarrow{AB}=-\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB}\)
\(\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{OB}-\overrightarrow{OA}\)
Or les coordonnées des vecteurs \(\overrightarrow{OA}\) et \(\overrightarrow{OB}\) sont les coordonnées des points A et B.
\(\overrightarrow{AB}= \begin{pmatrix} x_B \\ y_B \end{pmatrix} - \begin{pmatrix} x_A \\ y_A \end{pmatrix}\)
\( \overrightarrow{AB}= \begin{pmatrix} x_B-x_A \\ y_B-y_A \end{pmatrix} \)

Exemples

Vous pouvez déplacer les points A et B.

Les coordonnées du vecteur \(\overrightarrow{AB}\)

Déterminant de deux vecteurs

Définition

On considère les deux vecteurs \( \overrightarrow{u} \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} \) et \( \overrightarrow{v} \begin{pmatrix} x' \\ y' \end{pmatrix} \)dans un repère (O; \(\overrightarrow{i}\), \(\overrightarrow{j}\)).
Le déterminant de \(\overrightarrow{u}\) et \(\overrightarrow{v}\), noté det(\(\overrightarrow{u}\),\(\overrightarrow{v}\)) ou \( \begin{vmatrix} x & x' \\ y & y' \end{vmatrix} \) est le nombre :

det(\(\overrightarrow{u}\),\(\overrightarrow{v}\)) = \( \begin{vmatrix} x & x' \\ y & y' \end{vmatrix} \) = \(x\times y' - y\times x'\).

Avec la numworks

Avec la

Propriété

On considère deux vecteurs \( \overrightarrow{u}\) et \( \overrightarrow{v}\) dans un repère orthonormé (O; \(\overrightarrow{i}\), \(\overrightarrow{j}\)).
Les vecteurs \( \overrightarrow{u}\) et \( \overrightarrow{v}\) sont colinéaires si et seulement si det(\(\overrightarrow{u}\),\(\overrightarrow{v}\)) = 0.

Démonstration à connaitre