1. Notion de translation
Une translation est un déplacement qui fait glisser tous les points du plan de la même façon, dans la même direction, le même sens et la même distance. Si le point a pour image le point par une translation, alors tous les points du plan sont déplacés selon le même glissement que de vers .
2. Définition d'un vecteur
Un vecteur est défini par quatre caractéristiques :
— Sa direction : la droite (ou toute droite parallèle à ).
— Son sens : de vers .
— Sa norme (ou longueur) : la distance , notée .
Le vecteur est associé à la translation qui transforme en . On dit que est l'origine et l'extrémité du vecteur.
3. Vecteurs égaux
Deux vecteurs et sont égaux si et seulement s'ils ont la même direction, le même sens et la même norme. Cela revient à dire que est un parallélogramme (éventuellement aplati), ou encore que les milieux de et de sont confondus.
On écrit alors : .
Le vecteur nul est le cas particulier où : il n'a pas de direction ni de sens définis, et sa norme est nulle.
4. Vecteurs opposés
Les vecteurs et ont la même direction, la même norme, mais des sens opposés. On dit que est le vecteur opposé de , et on note :
5. Addition de vecteurs — Relation de Chasles
On peut additionner deux vecteurs par la règle du parallélogramme ou par la méthode du bout à bout (mise en chaîne).
La relation de Chasles est une propriété fondamentale : pour tous points , , :
En particulier : et .
6. Multiplication d'un vecteur par un réel (produit scalaire de base)
Soit un nombre réel et un vecteur non nul. Le vecteur est défini par :
— Sa direction est la même que celle de .
— Son sens est le même que si , opposé si .
— Sa norme est .
Si , alors .
7. Coordonnées d'un vecteur dans un repère
Dans un repère orthogonal , si et , alors le vecteur a pour coordonnées :
Deux vecteurs sont égaux si et seulement s'ils ont les mêmes coordonnées. La norme du vecteur est :
8. Applications des vecteurs
Les vecteurs permettent de démontrer qu'un quadrilatère est un parallélogramme (en montrant que ), de trouver l'image d'un point par une translation, ou encore de calculer le milieu d'un segment (le milieu de vérifie , soit ).