Somme de deux vecteurs

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Somme de deux vecteurs : définition, méthode et exemple corrigé (Seconde) – Maths PDF


En bref : La somme de deux vecteurs u et v est le vecteur obtenu en enchaînant les deux déplacements ; ses coordonnées sont la somme des coordonnées correspondantes, abscisse avec abscisse, ordonnée avec ordonnée.

SecondeGéométrie plane

Définition : Somme de deux vecteurs

La somme de deux vecteurs \(\vec{u}\) et \(\vec{v}\) est le vecteur \(\vec{u}+\vec{v}\) qui correspond à effectuer d’abord le déplacement \(\vec{u}\), puis le déplacement \(\vec{v}\). On la construit en plaçant l’origine de \(\vec{v}\) à l’extrémité de \(\vec{u}\), ou avec la règle du parallélogramme à partir d’une origine commune.

Avec des coordonnées, c’est immédiat : si \(\vec{u}(x\,;\,y)\) et \(\vec{v}(x^{\prime}\,;\,y^{\prime})\), alors \(\vec{u}+\vec{v}\) a pour coordonnées \((x+x^{\prime}\,;\,y+y^{\prime})\). L’addition ne dépend pas de l’ordre : \(\vec{u}+\vec{v}=\vec{v}+\vec{u}\).

Comment le reconnaître

  • L’énoncé enchaîne deux déplacements, comme deux étapes d’un trajet, et demande le déplacement total.
  • On doit prouver qu’un quadrilatère est un parallélogramme ou trouver son quatrième sommet.
  • Les coordonnées de deux vecteurs sont données et l’on veut celles de leur combinaison.
  • Une force résultante ou une vitesse composée est représentée par la somme de deux flèches.

La méthode

  1. Pour une somme de deux vecteurs, écrire les coordonnées de chaque vecteur, en calculant \((x_B-x_A\,;\,y_B-y_A)\) si on part de points.
  2. Additionner les abscisses entre elles, puis les ordonnées entre elles.
  3. Pour un parallélogramme \(ABCD\), utiliser \(\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{AC}\) afin d’obtenir \(C\).
  4. Vérifier par un dessin à main levée que la diagonale obtenue a le bon sens.
A(1 ; 1)B(5 ; 2)D(2 ; 4)C(6 ; 5)AB (4 ; 1)AD (1 ; 3)AC (5 ; 4)
La diagonale AC est la somme de AB et AD : (4 + 1 ; 1 + 3) = (5 ; 4).

Somme de deux vecteurs : exemple corrigé

Énoncé

1) Soit \(\vec{u}(3\,;\,-2)\) et \(\vec{v}(-5\,;\,4)\) : donner les coordonnées de \(\vec{u}+\vec{v}\). 2) \(ABCD\) est un parallélogramme avec \(A(1\,;\,1)\), \(B(5\,;\,2)\) et \(D(2\,;\,4)\) : trouver \(C\).

Corrigé

1) \((3+(-5)\,;\,-2+4)=\) \((-2\,;\,2)\).

2) \(\overrightarrow{AB}(4\,;\,1)\) et \(\overrightarrow{AD}(1\,;\,3)\). Dans un parallélogramme, \(\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}=(5\,;\,4)\). Alors \(x_C-1=5\) et \(y_C-1=4\), donc \(C(6\,;\,5)\). Contrôle : \(\overrightarrow{DC}(4\,;\,1)=\overrightarrow{AB}\).

À toi de jouer

Question 1

Calculer \(\vec{u}+\vec{v}\) pour \(\vec{u}(2{,}5\,;\,-1)\) et \(\vec{v}(0{,}5\,;\,4)\).

Voir la réponse

\((2{,}5+0{,}5\,;\,-1+4)=(3\,;\,3)\).

Question 2

Calculer \(\vec{u}-\vec{v}\) pour \(\vec{u}(7\,;\,1)\) et \(\vec{v}(3\,;\,-2)\).

Voir la réponse

On soustrait terme à terme : \((7-3\,;\,1-(-2))=(4\,;\,3)\).

Ne pas confondre Somme de deux vecteurs et Norme d'un vecteur

La norme de la somme n’est pas la somme des normes. Avec \(\vec{u}(3\,;\,0)\) et \(\vec{v}(0\,;\,4)\), les normes valent \(3\) et \(4\), mais \(\vec{u}+\vec{v}(3\,;\,4)\) a pour norme \(5\), pas \(7\). Les longueurs s’additionnent seulement si les deux vecteurs ont la même direction et le même sens.

Norme d'un vecteur

Pour aller plus loin

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