ENVIRONNEMENT du dossier
Objectif précédent : 1°)Le vecteur 2°) Calcul de la mesure algébrique d’un bipoint |
Info générales : |
DOSSIER les vecteurs : Multiplication
d’un vecteur par un nombre réel.
On dit aussi :
Multiplication d’un vecteur par un scalaire.
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Rappel : on
désigne sous le nom de « scalaire » un facteur algébrique. |
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1°) DEFINITION . |
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Multiplier un vecteur par un scalaire « k » c’est
construire un autre vecteur Dont le
support est parallèle à celui de , ou confondu avec celui de , dont le sens est celui de si « k »
est positif, contraire à celui de si « k »
est négatif, et dont la
norme « » est telle que
CD = . Et La
longueur CD = AB
ou On
écrit aussi : = k . Exemple : Le vecteur vaut les 5/3 du vecteur soit On
écrit aussi : = k . |
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Et
cette relation indique à la fois : ·
Que les supports
de et sont parallèles. · Que :
CD
= AB · Que le signe de « k » précise le sens relatif de et En
particulier , une relation du type : = k . ; implique que les trois points sont alignés |
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En résumé : Soient un vecteur et un
nombre réel « k » , il existe alors
un vecteur défini par = k Remarques particulières : |
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1 . = 0. = k . = |
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Activités : Tracer
le bipoint (A,B)
représentant de ; le bipoint (
B,C) ) représentant de puis le bipoint (C,D) représentant de . On constate
que le bipoint ( A,D) représentant de : + + que l ’ on peut noter =
3 Que
peut - on dire des supports de et ?................................................... Que
peut - on dire des supports de et ?................................................... Le produit d’un vecteur par un réel
« k » est le vecteur
de même support que et tel que = k . ( attention au cas ou
« k »0) Le produit du vecteur nul par un nombre réel « k » est le vecteur
nul . Remarques : si
« k » = 0 alors =
puisque 0 = si
« k » 0
et ont le même sens , si « k » 0 ils
sont de sens contraires. |
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Pour tous
vecteurs et et
pour tous réels k et k’ ·
k. + k’. = ( k + k’ ) . ·
k . + k . = k . ( + ) · k . ( k’ . ) = ( k . k’) |
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Applications
numériques : Utilisation
de la formule k. + k’. = ( k + k’ ) . 1°) Résoudre dans l’ensemble des vecteurs
l’équation : - 5 = 2 - 3 on
répond : - 2 = 5 - 3 - = 2 ; = - 2 2°)Trouver le réel « a » tel que ¹ a2 - 2 a + = On
répond : (a2 - 2
a + 1) = Comme ¹ alors a2 - 2 a
+ 1 = 0 Puisque
a2 - 2 a + 1
= ( a – 1 )2 =
0 ; a = 1 |
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La
suite va aider à préparer le cours
sur l’addition géométrique de
vecteurs : ( voir la somme des forces en statique graphique) |
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Etant donné deux vecteurs et dont les supports sont
parallèles ou confondus ( condition sine qua non)
,on définit leur rapport comme étant le nombre algébrique « k » par
lequel il faut multiplier pour retrouver . On peut écrire : le rapport du vecteur CD sur le
vecteur AB est égal à « k ». Soit : Et cela signifie
que : = k . qui est une autre forme d’écriture. |
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Toute la question est l’obtention de la valeur
absolue de « k » (noté : ). Elle est très simple lorsqu’il existe une fraction
de l’unité de longueur choisie qui est contenue un nombre entier de fois dans la longueur
« AB » et un nombre entier de fois dans la longueur
« CD ». Ce n’est pas le cas le plus habituel et nous
admettons que par encadrements successifs, nous arrivons à une valeur
« k » satisfaisante. |
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En particulier, si sur l’axe orienté qui porte le
vecteur on a marqué le
vecteur unitaire , qui a pour longueur « un » et qui est dirigé
dans le sens positif de l’axe , le rapport entre le vecteur et
le vecteur est précisément ce
que l’on appelle « la mesure algébrique du vecteur « AB » et que l’on note en prenant bien garde de ne pas surligner
« AB » : ou |
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Rappelons également la distributivité de la
multiplication d’un vecteur par un scalaire : = |
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Et par ailleurs , en sens
inverse = |
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Ces quelques rappels sont indispensables pour
illustrer de plusieurs exemples le cours sur « l’addition géométrique et somme géométrique de plusieurs vecteurs» |
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TRAVAUX AUTO
FORMATIFS. |
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CONTROLE
1°)
Compléter la définition suivante : Soient un vecteur et un
nombre réel « k » , il existe alors
un vecteur défini par = k 2°) Compléter les égalités
suivantes :
Pour tous vecteurs et et
pour tous réels k et k’ k. + k’. =
( k + k’ ) . k . +
k . = k . ( + ) k . ( k’ . ) = ( k . k’) |
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EVALUATION
Tracer sur le tableau ci - dessous les vecteurs suivants :
1 = AB =
3
2 = AC =
21
3 = AC’ = 6
4 = AD
= 1
5 = MN =
2 + 3 6 =
MN’ = 5 7 =
OK = 2 ( + ) 8 =
OL = 2 + 2 Comparer : a )
1
et 3 :
1
- 3
d ‘où 2 ( 3 ) = (
... x
....) b ) 4
et : :
4
- d ‘ où 1 =............... c)
5
et 6 : 5 - 6 d
‘où 2
+ 3 =
(......+......) d)
8
et 7 8
- 7
d ‘où 2 + 2 = .......( + ) Quels
que soient les nombres réels et et les vecteurs et du plan
« P » : ( ) = ( ) ; 1 = ( + ) = + ; ( + ) = + TABLEAU : |
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Multiplier
un vecteur par un nombre « k » c’est multiplier chaque coordonnée de
ce vecteur par le nombre « k » .
(x ,
y) ; k. : ( k x ,k y)
Application
numérique : (3 ,
-2 ) ;4 : ( 12 , - 8 )
Conseil :
voir « les vecteurs colinéaires »