Définition - Somme de vecteurs, relation de Chasles

La somme de deux vecteurs $\overrightarrow{\text{u}}$ et $\overrightarrow{\text{v}}$ est le vecteur $\overrightarrow{\mathrm{w}}$ associé à la translation résultant de l'enchaînement des translations de vecteur $\overrightarrow{\text{u}}$ et de vecteur $\overrightarrow{\text{v}}$.

$\mathrm{A}$
$\overrightarrow{\text{u}}$
$\mathrm{B}$
$\overrightarrow{\text{v}}$
$\mathrm{C}$
$\overrightarrow{\text{w}}$

On écrit alors : $\overrightarrow{\mathrm{w}}=\overrightarrow{\mathrm{u}}+\overrightarrow{\mathrm{v}}$.

On peut également écrire $\overrightarrow{\text{AC}}=\overrightarrow{\text{AB}}+\overrightarrow{\text{BC}}$, c'est la relation de Chasles.

Exemple 1

Sur la figure ci-dessous, construire la somme $\overrightarrow{\mathrm{ON}}+\overrightarrow{\mathrm{NG}}$.

O
N
G

Les vecteurs sont idéalement positionnés, on peut tracer directement la somme :

O
N
G

Exemple 2

Sur la figure ci-dessous, construire la somme $\overrightarrow{\mathrm{IR}}+\overrightarrow{\mathrm{IO}}$.

I
R
O

Commençons par tracer les vecteurs $\overrightarrow{\mathrm{IR}}$ et $\overrightarrow{\mathrm{IO}}$ :

I
R
O

Nous remarquons qu'ils ne sont pas correctement positionnés pour réaliser directement la somme. Représentons le vecteur $\overrightarrow{\mathrm{IO}}$ à partir de l'extrémité du vecteur $\overrightarrow{\mathrm{IR}}$ :

I
R
O

Nous pouvons alors construire la somme :

I
R
O

Exemple 3

Sur la figure ci-dessous, construire la somme $\overrightarrow{\mathrm{ER}}+\overrightarrow{\mathrm{SR}}$.

R
E
S

Commençons par tracer les vecteurs $\overrightarrow{\mathrm{ER}}$ et $\overrightarrow{\mathrm{SR}}$ :

R
E
S

Nous remarquons que les vecteurs ne sont pas correctement disposés pour pouvoir faire la somme. Nous représentons le vecteur $\overrightarrow{\mathrm{SR}}$ à partir de l'extrémité du vecteur $\overrightarrow{\mathrm{ER}}$ :

R
E
S

Nous pouvons alors effectuer la somme :

R
E
S
Définition - Vecteur opposé

L'opposé d'un vecteur $\overrightarrow{\mathrm{u}}\not= \overrightarrow{\mathrm{0}}$ est le vecteur de même direction, de même norme et de sens contraire, on le note $- \overrightarrow{\mathrm{u}}$.

L'opposé de $\overrightarrow{\mathrm{AB}}$ est le vecteur $- \overrightarrow{\mathrm{AB}}=\overrightarrow{\mathrm{BA}}$.

L'opposé de $\overrightarrow{\mathrm{0}}$ est $\overrightarrow{\mathrm{0}}$.

$\overrightarrow{\mathrm{u}}$
$-\overrightarrow{\mathrm{u}}$

Remarques importantes

1. Enchaîner la translation de vecteur $\overrightarrow{\mathrm{AB}}$ et de son opposé $\overrightarrow{\mathrm{BA}}$ revient à faire la translation de vecteur nul :

A
B

$\overrightarrow{\mathrm{AB}}+\htmlStyle{color: red;}{\left(-\overrightarrow{\mathrm{AB}}\right)}=\overrightarrow{\mathrm{AB}}+\htmlStyle{color: red;}{\overrightarrow{\mathrm{BA}}}=\overrightarrow{\mathrm{AA}}=\overrightarrow{\mathrm{0}}$.

On retiendra que la somme d'un vecteur et de son opposé donne le vecteur nul.

2. Pour soustraire un vecteur on ajoute son opposé, par exemple :

$\overrightarrow{\mathrm{BC}}-\overrightarrow{\mathrm{AB}}=\overrightarrow{\mathrm{BC}}+\left(-\overrightarrow{\mathrm{AB}}\right)=\overrightarrow{\mathrm{BC}}+\overrightarrow{\mathrm{BA}}$.