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Vecteurs et colinéarité.
Angles orientés et trigonométrie
Table des matières
1 Rappels sur les vecteurs2
1.1 Définition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Opérations sur les vecteurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Colinéarité de deux vecteurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 Géométrie analytique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Équation cartésienne d"une droite5
2.1 Vecteur directeur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Équation cartésienne d"une droite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 Équation réduite d"une droite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3 Angles orientés7
3.1 Le radian. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 Définition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.3 Mesure d"un angle orienté. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.4 Propriétés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4 Trigonométrie9
4.1 Définition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.2 Tableau des angles remarquables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.3 Relations trigonométriques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.4 Équations trigonométriques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.5 Lignes trigonométrie dans le cercle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
PAUL MILAN1PREMIÈRE S
TABLE DES MATIÈRES
1 Rappels sur les vecteurs
1.1 Définition
Définition 1 :Un vecteur?uou-→AB est défini par :une direction (la droite (AB)).
un sens (de A vers B)
Une longueur : la norme du vecteur
?u?ou AB Égalité de deux vecteurs-→AB=--→CD si et seulement si ABDC est un parallélogramme. ?A? B C? D1.2 Opérations sur les vecteurs
1.2.1 Somme de deux vecteurs
La somme de deux vecteurs est définie par la relation de chasles : --→AC=-→AB+-→BCCette relation permet de décomposer
un vecteur.On a l"inégalité triangulaire :
?u+?v????u?+??v? ?u? v u+?v A? B CConstruction de la somme de deux vec-
teurs de même origine.On effectue un parallélogramme, afin
de reporter le deuxième vecteur per- mettant d"appliquer la relation deChasles.
--→OA+-→OB ?O? A B? CPropriété 1 :La somme de deux vecteurs :
Est commutative :?u+?v=?v+?u
Est associative :(?u+?v) +?w=?u+ (?v+?w) =?u+?v+?w Possède un élélment neutre?0 :?u+?0=?u tout vecteur possède un opposé-?u:--→AB=-→BAPAUL MILAN2PREMIÈRE S
1. RAPPELS SUR LES VECTEURS
1.2.2 Multiplication d"un vecteur par un scalaire
Lorsqu"on multiplie un vecteur par un
réelk, appelé scalaire, le vecteur ainsi formék?uest tel que :Sa longueur est multiplié par|k|
Sik>0 son sens est inchangé
Sik<0 son sens est inversé.
Sik=0 on a : 0?u=?0
32-→AB
-2-→ABB A Propriété 2 :Bilinéarité. La multiplication par un scalaire est distributive par rapport à l"addition de deux vecteurs ou la somme de deux réels.k(?u+?v) =k?u+k?v(k+k?)?u=k?u+k??v
1.3 Colinéarité de deux vecteurs
Définition 2 :On dit que deux vecteurs?uet?vsont colinéaires, si et seulement si, il existe un réelktel que :?v=k?u Remarque :Le vecteur nul?0 est colinéaire à tout vecteur car :?0=0?u Propriété 3 :La colinéarité permet de montrer le parallélisme et l"alignement. -→AB et--→CD colinéaires?(AB)//(CD) -→AB et--→AC colinéaires?A, B, C alignésExemple :Voir figure ci-contre :
Soit ABC un triangle, E, I et F tels que :
AE=13-→BC ,-→CI=23-→CB et
AF=13--→AC .
Démontrer que I, E et F sont alignés
A B CE I F Exprimons-→EI et-→EF en fonction de-→AB .-→CI=2
3-→CB donc-→BI=13-→BC .
On en déduit que
-→AE=-→BI donc que AEIB est un parallélogramme. On a alors :-→EI=-→ABPAUL MILAN3PREMIÈRE S
TABLE DES MATIÈRES
De plus :-→EF=-→EA+-→AF=13-→CB+13--→AC=13(--→AC+-→CB) =13-→AB