colinearité
I) Propriété caractéristique de colinéarité de deux vecteurs :
1) Définition
Deux vecteurs non nuls, et sont colinéaires si, et seulement si, il existe un nombre réel non nul tel que =
.
Exemple :
= et . sont colinéaires
Remarque :
• Deux vecteurs non nuls sont colinéaires si, et seulement si, ils ont la même direction. • Le vecteur nul 0 est colinéaire à tous les vecteurs.
Exemples :
a)
( 2 ; – 3 ) et
donc
b)
(
donc
c)
( 10 ; – 15 ) sont colinéaires en effet 10 = 2 x 5 et –15 = –3 x 5
=5 .
1
3
; – ) et
3
5
=
(
2
1
2
1 2
; – ) sont colinéaires en effet
= x
9
5
9
3 3
et –
1
1
3
= x–
5
3
5
1
.
3
(4 ; 5 ) et (8 ; –10 ) ne sont pas colinéaires en effet :
≠ 0 et ≠ 0 et s’il existe tel que =
, alors 8 = x 4 donc = 2 et
-10 = x 5 donc = -2 . C’est absurde !! et ne sont pas colinéaires.
2) Propriété
Dans un repère, on donne les vecteurs et Les vecteurs
( ; ) et
( ’ ; ’)
sont colinéaires, si, et seulement si,
’–
’=0
Exemples :
a)
( 2 ; – 3 ) et
Réponse : 2
( 10 ; – 15 ) sont-ils colinéaires?
(-15) – (-3)
( 7 ; – 4 ) et
b)
10 = -30 +30 = 0
et
sont donc colinéaires.
( 14 ; 8 ) sont-ils colinéaires?
Réponse : 7 8 – (-4) 14 = 56 – (-56) = 56 + 56 = 112 et ne sont donc pas colinéaires.
0
Démonstration : et Soit (O, , , ) un repère du plan . Les vecteurs
( ; ) et
dans ce plan :
ont pour coordonnées respectives
( ’ ; ’).
• Tout d’abord montrons que si les vecteurs
et
sont colinéaires alors
’=0:
’–
Si et sont non nuls, comme et sont colinéaires par hypothèse, alors il
. cela se traduit sur les coordonnées existe un réel non nul tel que = et ’= par : ’ =
’’=
=
= 0.
Si l’un des vecteurs est nul alors la relation est clairement vérifiée.
• Montrons maintenant la propriété réciproque : et sont colinéaires : si ’–
’ = 0 alors les vecteurs