Mathématiques • Seconde

Égalité de vecteurs
Exercices corrigés

Les 10 exercices
\( \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{CD} \)
\( \Leftrightarrow ABDC \text{ parallélogramme} \)
Égalité de vecteurs
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Égalité : Deux vecteurs sont égaux s'ils ont même direction, sens et norme
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Coordonnées : Deux vecteurs sont égaux s'ils ont mêmes coordonnées
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Parallélogramme : ABCD est un parallélogramme ⟺ AB⃗ = DC⃗
Exercice 1
Soit A(1, 2), B(4, 6), C(2, 1), D(5, 5). Les vecteurs AB et CD sont-ils égaux ?
Exercice 2
Soit E(0, 0), F(3, 1), G(2, 4), H(5, 5). ABCD est-il un parallélogramme ?
Exercice 3
Soit I(1, 3), J(4, 7), K(6, 2), L(9, 6). Les vecteurs IJ et KL sont-ils égaux ?
Exercice 4
Soit M(2, 1), N(5, 4), O(3, 2), P(6, 5). MNOP est-il un parallélogramme ?
Exercice 5
Soit Q(1, 1), R(4, 5), S(7, 2), T(10, 6). QRST est-il un parallélogramme ?
Exercice 6
Soit U(0, 0), V(2, 3), W(5, 3), X(3, 0). UVWX est-il un parallélogramme ?
Exercice 7
Soit Y(1, 2), Z(4, 6). Trouver A et B tels que YZ = AB avec A(0, 1).
Exercice 8
Soit C(2, 3), D(5, 7), E(1, 1), F(4, 5). Les vecteurs CD et EF sont-ils opposés ?
Exercice 9
Soit G(3, 1), H(6, 4), I(2, 5), J(5, 8). GHJI est-il un parallélogramme ?
Exercice 10
Soit K(1, 2), L(4, 6), M(7, 3), N(4, -1). KLMN est-il un parallélogramme ?
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Deux vecteurs sont égaux s'ils ont mêmes coordonnées
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ABCD est un parallélogramme ⟺ AB⃗ = DC⃗
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Un vecteur est défini par sa direction, son sens et sa norme
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 Égalité des vecteurs AB et CD avec A(1, 2), B(4, 6), C(2, 1), D(5, 5)
Égalité de vecteurs :

Deux vecteurs sont égaux si et seulement s'ils ont les mêmes coordonnées.

\( \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{CD} \Leftrightarrow x_B - x_A = x_D - x_C \) et \( y_B - y_A = y_D - y_C \)

\( A(1, 2) \), \( B(4, 6) \), \( C(2, 1) \), \( D(5, 5) \)

\( \overrightarrow{AB} = (4-1, 6-2) = (3, 4) \)

\( \overrightarrow{CD} = (5-2, 5-1) = (3, 4) \)

Les vecteurs AB et CD ont les mêmes coordonnées, donc ils sont égaux.

Réponse :

Les vecteurs AB et CD sont égaux car ils ont les mêmes coordonnées (3, 4).

Règle appliquée :

Deux vecteurs sont égaux si et seulement s'ils ont les mêmes coordonnées.

Égalité des vecteurs : \( \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{CD} \Leftrightarrow x_B - x_A = x_D - x_C \) et \( y_B - y_A = y_D - y_C \)

Méthode :
  1. Calculer les coordonnées du premier vecteur
  2. Calculer les coordonnées du second vecteur
  3. Comparer les couples de coordonnées
  4. Si les couples sont identiques, les vecteurs sont égaux
2 Parallélogramme EFGH avec E(0, 0), F(3, 1), G(2, 4), H(5, 5)
Critère de parallélogramme :

Un quadrilatère ABCD est un parallélogramme si et seulement si :

\( \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{DC} \) ou \( \overrightarrow{AD} = \overrightarrow{BC} \)

\( E(0, 0) \), \( F(3, 1) \), \( G(2, 4) \), \( H(5, 5) \)

\( \overrightarrow{EF} = (3-0, 1-0) = (3, 1) \)

\( \overrightarrow{HG} = (2-5, 4-5) = (-3, -1) \)

\( \overrightarrow{EH} = (5-0, 5-0) = (5, 5) \)

\( \overrightarrow{FG} = (2-3, 4-1) = (-1, 3) \)

\( \overrightarrow{EF} \neq \overrightarrow{HG} \) et \( \overrightarrow{EH} \neq \overrightarrow{FG} \)

Donc EFGH n'est pas un parallélogramme.

Réponse :

EFGH n'est pas un parallélogramme car les côtés opposés ne sont pas égaux.

Règle appliquée :

Dans un parallélogramme, les côtés opposés sont parallèles et de même longueur.

Autrement dit, les vecteurs associés aux côtés opposés sont égaux.

Méthode :
  1. Calculer les vecteurs des côtés opposés
  2. Vérifier s'ils sont égaux
  3. Si oui, c'est un parallélogramme
3 Égalité des vecteurs IJ et KL avec I(1, 3), J(4, 7), K(6, 2), L(9, 6)

\( I(1, 3) \), \( J(4, 7) \), \( K(6, 2) \), \( L(9, 6) \)

\( \overrightarrow{IJ} = (4-1, 7-3) = (3, 4) \)

\( \overrightarrow{KL} = (9-6, 6-2) = (3, 4) \)

Les vecteurs IJ et KL ont les mêmes coordonnées, donc ils sont égaux.

Réponse :

Les vecteurs IJ et KL sont égaux car ils ont les mêmes coordonnées (3, 4).

Règle appliquée :

Deux vecteurs sont égaux si et seulement s'ils ont les mêmes coordonnées.

Égalité des vecteurs : \( \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{CD} \Leftrightarrow x_B - x_A = x_D - x_C \) et \( y_B - y_A = y_D - y_C \)

Méthode :
  1. Calculer les coordonnées du premier vecteur
  2. Calculer les coordonnées du second vecteur
  3. Comparer les couples de coordonnées
  4. Si les couples sont identiques, les vecteurs sont égaux
4 Parallélogramme MNOP avec M(2, 1), N(5, 4), O(3, 2), P(6, 5)

\( M(2, 1) \), \( N(5, 4) \), \( O(3, 2) \), \( P(6, 5) \)

\( \overrightarrow{MN} = (5-2, 4-1) = (3, 3) \)

\( \overrightarrow{PO} = (3-6, 2-5) = (-3, -3) \)

\( \overrightarrow{MP} = (6-2, 5-1) = (4, 4) \)

\( \overrightarrow{NO} = (3-5, 2-4) = (-2, -2) \)

\( \overrightarrow{MN} \neq \overrightarrow{PO} \) et \( \overrightarrow{MP} \neq \overrightarrow{NO} \)

Donc MNOP n'est pas un parallélogramme.

Réponse :

MNOP n'est pas un parallélogramme car les côtés opposés ne sont pas égaux.

Règle appliquée :

Dans un parallélogramme, les côtés opposés sont parallèles et de même longueur.

Autrement dit, les vecteurs associés aux côtés opposés sont égaux.

Méthode :
  1. Calculer les vecteurs des côtés opposés
  2. Vérifier s'ils sont égaux
  3. Si oui, c'est un parallélogramme
5 Parallélogramme QRST avec Q(1, 1), R(4, 5), S(7, 2), T(10, 6)

\( Q(1, 1) \), \( R(4, 5) \), \( S(7, 2) \), \( T(10, 6) \)

\( \overrightarrow{QR} = (4-1, 5-1) = (3, 4) \)

\( \overrightarrow{TS} = (7-10, 2-6) = (-3, -4) \)

\( \overrightarrow{QT} = (10-1, 6-1) = (9, 5) \)

\( \overrightarrow{RS} = (7-4, 2-5) = (3, -3) \)

\( \overrightarrow{QR} \neq \overrightarrow{TS} \) et \( \overrightarrow{QT} \neq \overrightarrow{RS} \)

Donc QRST n'est pas un parallélogramme.

Réponse :

QRST n'est pas un parallélogramme car les côtés opposés ne sont pas égaux.

Règle appliquée :

Dans un parallélogramme, les côtés opposés sont parallèles et de même longueur.

Autrement dit, les vecteurs associés aux côtés opposés sont égaux.

Méthode :
  1. Calculer les vecteurs des côtés opposés
  2. Vérifier s'ils sont égaux
  3. Si oui, c'est un parallélogramme
Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Parallélogramme UVWX avec U(0, 0), V(2, 3), W(5, 3), X(3, 0)

\( U(0, 0) \), \( V(2, 3) \), \( W(5, 3) \), \( X(3, 0) \)

\( \overrightarrow{UV} = (2-0, 3-0) = (2, 3) \)

\( \overrightarrow{XW} = (5-3, 3-0) = (2, 3) \)

\( \overrightarrow{UX} = (3-0, 0-0) = (3, 0) \)

\( \overrightarrow{VW} = (5-2, 3-3) = (3, 0) \)

\( \overrightarrow{UV} = \overrightarrow{XW} \) et \( \overrightarrow{UX} = \overrightarrow{VW} \)

Donc UVWX est un parallélogramme.

Réponse :

UVWX est un parallélogramme car les côtés opposés sont égaux.

Règle appliquée :

Dans un parallélogramme, les côtés opposés sont parallèles et de même longueur.

Autrement dit, les vecteurs associés aux côtés opposés sont égaux.

Méthode :
  1. Calculer les vecteurs des côtés opposés
  2. Vérifier s'ils sont égaux
  3. Si oui, c'est un parallélogramme
7 Trouver A et B tels que YZ = AB avec Y(1, 2), Z(4, 6), A(0, 1)

\( Y(1, 2) \), \( Z(4, 6) \), \( A(0, 1) \)

\( \overrightarrow{YZ} = (4-1, 6-2) = (3, 4) \)

\( \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{YZ} \Rightarrow \overrightarrow{AB} = (3, 4) \)

Soit \( B(x_B, y_B) \), alors \( \overrightarrow{AB} = (x_B-0, y_B-1) = (x_B, y_B-1) = (3, 4) \)

\( x_B = 3 \) et \( y_B - 1 = 4 \Rightarrow y_B = 5 \)

Réponse :

Le point B a pour coordonnées (3, 5).

Règle appliquée :

Quand deux vecteurs sont égaux, leurs coordonnées sont identiques.

On peut résoudre l'équation vectorielle pour trouver les coordonnées du point inconnu.

Méthode :
  1. Calculer les coordonnées du vecteur connu
  2. Exprimer le vecteur inconnu en fonction des coordonnées du point à trouver
  3. Résoudre l'équation vectorielle
8 Vecteurs opposés CD et EF avec C(2, 3), D(5, 7), E(1, 1), F(4, 5)
Vecteurs opposés :

Deux vecteurs sont opposés si et seulement si leurs coordonnées sont opposées.

\( \overrightarrow{AB} = -\overrightarrow{CD} \Leftrightarrow \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{CD} = \vec{0} \)

\( C(2, 3) \), \( D(5, 7) \), \( E(1, 1) \), \( F(4, 5) \)

\( \overrightarrow{CD} = (5-2, 7-3) = (3, 4) \)

\( \overrightarrow{EF} = (4-1, 5-1) = (3, 4) \)

Les vecteurs CD et EF ont les mêmes coordonnées, donc ils ne sont pas opposés.

Réponse :

Les vecteurs CD et EF ne sont pas opposés car ils ont les mêmes coordonnées.

Règle appliquée :

Deux vecteurs sont opposés si et seulement si leurs coordonnées sont opposées.

Autrement dit, \( \overrightarrow{AB} = -\overrightarrow{CD} \) si et seulement si \( \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{CD} = \vec{0} \).

Méthode :
  1. Calculer les coordonnées des deux vecteurs
  2. Vérifier si les coordonnées sont opposées
  3. Si oui, les vecteurs sont opposés
9 Parallélogramme GHJI avec G(3, 1), H(6, 4), J(2, 5), I(5, 8)

\( G(3, 1) \), \( H(6, 4) \), \( J(2, 5) \), \( I(5, 8) \)

\( \overrightarrow{GH} = (6-3, 4-1) = (3, 3) \)

\( \overrightarrow{IJ} = (2-5, 5-8) = (-3, -3) \)

\( \overrightarrow{GI} = (5-3, 8-1) = (2, 7) \)

\( \overrightarrow{HJ} = (2-6, 5-4) = (-4, 1) \)

\( \overrightarrow{GH} \neq \overrightarrow{IJ} \) et \( \overrightarrow{GI} \neq \overrightarrow{HJ} \)

Donc GHJI n'est pas un parallélogramme.

Réponse :

GHJI n'est pas un parallélogramme car les côtés opposés ne sont pas égaux.

Règle appliquée :

Dans un parallélogramme, les côtés opposés sont parallèles et de même longueur.

Autrement dit, les vecteurs associés aux côtés opposés sont égaux.

Méthode :
  1. Calculer les vecteurs des côtés opposés
  2. Vérifier s'ils sont égaux
  3. Si oui, c'est un parallélogramme
10 Parallélogramme KLMN avec K(1, 2), L(4, 6), M(7, 3), N(4, -1)

\( K(1, 2) \), \( L(4, 6) \), \( M(7, 3) \), \( N(4, -1) \)

\( \overrightarrow{KL} = (4-1, 6-2) = (3, 4) \)

\( \overrightarrow{NM} = (7-4, 3-(-1)) = (3, 4) \)

\( \overrightarrow{KN} = (4-1, -1-2) = (3, -3) \)

\( \overrightarrow{LM} = (7-4, 3-6) = (3, -3) \)

\( \overrightarrow{KL} = \overrightarrow{NM} \) et \( \overrightarrow{KN} = \overrightarrow{LM} \)

Donc KLMN est un parallélogramme.

Réponse :

KLMN est un parallélogramme car les côtés opposés sont égaux.

Règle appliquée :

Dans un parallélogramme, les côtés opposés sont parallèles et de même longueur.

Autrement dit, les vecteurs associés aux côtés opposés sont égaux.

Méthode :
  1. Calculer les vecteurs des côtés opposés
  2. Vérifier s'ils sont égaux
  3. Si oui, c'est un parallélogramme
Égalité de vecteurs Vecteurs du plan