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Mathématiques · Seconde

Coordonnées d'un vecteur et repérage : cours de 2de

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Dans un repère, un vecteur est décrit par un couple (a ; b)(a\,;\,b) : son déplacement horizontal puis vertical.
  • Pour A(xA ; yA)A(x_A\,;\,y_A) et B(xB ; yB)B(x_B\,;\,y_B) : AB→ (xB−xA ; yB−yA)\overrightarrow{AB}\,(x_B-x_A\,;\,y_B-y_A), toujours « arrivée moins départ ».
  • Somme : on additionne les coordonnées. Produit par un réel λ\lambda : on multiplie chaque coordonnée par λ\lambda.
  • Deux vecteurs sont égaux si et seulement si leurs coordonnées sont égales : c'est l'outil pour les parallélogrammes.
  • Dans un repère orthonormé, la norme vaut a2+b2\sqrt{a^2+b^2} ; elle donne les distances.

Pourquoi repérer un vecteur ?

Dans le chapitre sur les vecteurs du plan, tu as appris à décrire un déplacement par une flèche : une direction, un sens, une longueur. Cette description est géométrique. Elle marche très bien sur une figure, mais devient lourde dès qu'il faut calculer. Que vaut la somme de deux déplacements ? Où se trouve le quatrième sommet d'un parallélogramme ? Quelle est la distance entre deux points ?

La solution consiste à traduire les vecteurs en nombres. Dès qu'on dispose d'un repère, chaque vecteur reçoit deux nombres, ses coordonnées, et les opérations sur les vecteurs deviennent des opérations sur des nombres. Le programme de seconde place d'ailleurs au cœur de ce chapitre les coordonnées d'un vecteur et l'expression de la norme dans une base orthonormée 2. Il attend aussi que tu saches représenter un vecteur dont on connaît les coordonnées et lire les coordonnées d'un vecteur tracé 3.

Ce cours suit une progression simple :

  • comprendre ce que signifient les coordonnées d'un vecteur ;
  • les calculer à partir de deux points ;
  • additionner des vecteurs et les multiplier par un réel ;
  • utiliser l'égalité de deux vecteurs, par exemple pour les parallélogrammes ;
  • calculer une norme, donc une distance ;
  • enchaîner ces outils dans des problèmes complets.

Repère, base et coordonnées d'un vecteur

Dire qu'un vecteur u⃗\vec{u} a pour coordonnées (a ; b)(a\,;\,b) signifie qu'on peut le fabriquer en parcourant aa fois le vecteur ı⃗\vec{\imath}, puis bb fois le vecteur ȷ⃗\vec{\jmath} :

u⃗=a ı⃗+b ȷ⃗.\vec{u}=a\,\vec{\imath}+b\,\vec{\jmath}.

Le nombre aa est le déplacement horizontal (vers la droite si a>0a>0, vers la gauche si a<0a<0) et bb le déplacement vertical (vers le haut si b>0b>0, vers le bas si b<0b<0). On écrit u⃗ (a ; b)\vec{u}\,(a\,;\,b).

Coordonnées du vecteur AB

Démonstration · Pourquoi cette formule ?

Pour aller de AA à BB, on part de AA, on se déplace horizontalement jusqu'à l'abscisse de BB, puis verticalement jusqu'à son ordonnée. Le déplacement horizontal est la différence des abscisses, xB−xAx_B-x_A ; le déplacement vertical est la différence des ordonnées, yB−yAy_B-y_A. Ces deux nombres sont, par définition, les coordonnées du déplacement qui envoie AA sur BB, c'est-à-dire de AB→\overrightarrow{AB}.

On peut aussi passer par la relation de Chasles : AB→=AO→+OB→=OB→−OA→\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{AO}+\overrightarrow{OB}=\overrightarrow{OB}-\overrightarrow{OA}. Les coordonnées de OB→\overrightarrow{OB} sont celles du point BB, celles de OA→\overrightarrow{OA} sont celles de AA, et on retrouve la différence.

Calculer les coordonnées de ABQuatre étapes pour obtenir les coordonnées d'un vecteur à partir de deux points.1NoterÉcrire A et B avec parenthèses2Soustraire xAbscisse de B moins abscisse de A3Soustraire yOrdonnée de B moins ordonnée de A4ContrôlerVérifier les signes sur un croquis
  1. NoterÉcrire A et B avec parenthèses
  2. Soustraire xAbscisse de B moins abscisse de A
  3. Soustraire yOrdonnée de B moins ordonnée de A
  4. ContrôlerVérifier les signes sur un croquis
Calculer les coordonnées de AB · Méthode en quatre étapes.

Somme de vecteurs et produit par un réel

Le programme demande de savoir calculer les coordonnées d'une somme de vecteurs et celles du produit d'un vecteur par un réel 2. Ces calculs sont très simples : ils se font coordonnée par coordonnée.

Démonstration · Justification

Avec u⃗=a ı⃗+b ȷ⃗\vec{u}=a\,\vec{\imath}+b\,\vec{\jmath} et v⃗=a′ ı⃗+b′ ȷ⃗\vec{v}=a'\,\vec{\imath}+b'\,\vec{\jmath}, on regroupe les termes en ı⃗\vec{\imath} d'un côté et ceux en ȷ⃗\vec{\jmath} de l'autre :

u⃗+v⃗=(a+a′) ı⃗+(b+b′) ȷ⃗.\vec{u}+\vec{v}=(a+a')\,\vec{\imath}+(b+b')\,\vec{\jmath}.

Les coordonnées de la somme sont donc bien (a+a′ ; b+b′)(a+a'\,;\,b+b').

Égalité de vecteurs et parallélogrammes

Norme d'un vecteur et distance

Démonstration · Pourquoi ?

Place le point B′B' de coordonnées (xB ; yA)(x_B\,;\,y_A). Le triangle AB′BAB'B est rectangle en B′B' car les axes sont perpendiculaires. Ses côtés de l'angle droit mesurent ∣xB−xA∣|x_B-x_A| et ∣yB−yA∣|y_B-y_A|, car les unités sont les mêmes sur les deux axes. Le théorème de Pythagore donne

AB2=(xB−xA)2+(yB−yA)2.AB^2=(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2.

On prend la racine carrée, positive puisqu'une longueur l'est.

Formules du chapitre
ObjetFormule
Vecteur AB(xB − xA ; yB − yA)
Somme(a + a' ; b + b')
Produit par λ(λa ; λb)
Norme (repère orthonormé)√(a² + b²)
Égalité de vecteursmêmes abscisses et mêmes ordonnées
Formules du chapitre · Les formules à connaître.

Méthodes types et erreurs à éviter

Les exercices de seconde mélangent presque toujours plusieurs outils du chapitre. Voici trois situations typiques et la démarche pour chacune.

Exercices corrigés

Exercice 1 Distance entre deux points

★☆☆Environ 5 min

Dans un repère orthonormé, on donne A(2 ; −1)A(2\,;\,-1) et B(5 ; 3)B(5\,;\,3). Calcule les coordonnées de AB→\overrightarrow{AB}, puis la distance ABAB.

Indice 1

Arrivée moins départ pour chaque coordonnée.

Indice 2

Utilise la formule a2+b2\sqrt{a^2+b^2} avec les coordonnées du vecteur.

Voir la correction pas à pas
  1. Abscisse : xB−xA=5−2=3x_B-x_A=5-2=3.

  2. Ordonnée : yB−yA=3−(−1)=4y_B-y_A=3-(-1)=4, donc AB→ (3 ; 4)\overrightarrow{AB}\,(3\,;\,4).

  3. Norme : AB=32+42=9+16=25AB=\sqrt{3^2+4^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}.

  4. On obtient AB=5AB=5 unités de longueur.

Les coordonnées de AB→\overrightarrow{AB} sont (3 ; 4)(3\,;\,4) et la distance ABAB vaut 55.

Exercice 2 Combinaison de deux vecteurs

★☆☆Environ 5 min

Soit u⃗ (2 ; −3)\vec{u}\,(2\,;\,-3) et v⃗ (−1 ; 4)\vec{v}\,(-1\,;\,4). Calcule les coordonnées de w⃗=3u⃗−2v⃗\vec{w}=3\vec{u}-2\vec{v}. Donne l'ordonnée de w⃗\vec{w}.

Indice 1

Calcule d'abord 3u⃗3\vec{u} et 2v⃗2\vec{v} séparément.

Indice 2

Soustrais ensuite coordonnée par coordonnée, en gardant les parenthèses.

Voir la correction pas à pas
  1. 3u⃗ (3×2 ; 3×(−3))=(6 ; −9)3\vec{u}\,(3\times2\,;\,3\times(-3))=(6\,;\,-9).

  2. 2v⃗ (2×(−1) ; 2×4)=(−2 ; 8)2\vec{v}\,(2\times(-1)\,;\,2\times4)=(-2\,;\,8).

  3. Abscisse de w⃗\vec{w} : 6−(−2)=86-(-2)=8.

  4. Ordonnée de w⃗\vec{w} : −9−8=−17-9-8=-17.

On a w⃗ (8 ; −17)\vec{w}\,(8\,;\,-17) ; son ordonnée est −17-17.

Exercice 3 Quatrième sommet d'un parallélogramme

★★☆Environ 8 min

Dans un repère, on donne A(−1 ; 2)A(-1\,;\,2), B(3 ; 1)B(3\,;\,1) et C(4 ; 5)C(4\,;\,5). Déterminer les coordonnées du point DD tel que ABCDABCD soit un parallélogramme. Donne l'ordonnée de DD.

Indice 1

Traduis la condition par AB→=DC→\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{DC}.

Indice 2

Note D(x ; y)D(x\,;\,y) et écris deux équations.

Voir la correction pas à pas
  1. AB→ (3−(−1) ; 1−2)=(4 ; −1)\overrightarrow{AB}\,(3-(-1)\,;\,1-2)=(4\,;\,-1).

  2. Avec D(x ; y)D(x\,;\,y) : DC→ (4−x ; 5−y)\overrightarrow{DC}\,(4-x\,;\,5-y).

  3. L'égalité donne 4−x=44-x=4, donc x=0x=0.

  4. Elle donne aussi 5−y=−15-y=-1, donc y=6y=6.

  5. Donc D(0 ; 6)D(0\,;\,6). Contrôle : AD→ (1 ; 4)\overrightarrow{AD}\,(1\,;\,4) et BC→ (1 ; 4)\overrightarrow{BC}\,(1\,;\,4), ils sont égaux.

Le point DD a pour coordonnées (0 ; 6)(0\,;\,6).

Exercice 4 Milieu d'un segment par les vecteurs

★★☆Environ 8 min

Dans un repère, on donne A(−2 ; 3)A(-2\,;\,3) et B(6 ; −1)B(6\,;\,-1). Le point MM est le milieu de [AB][AB]. Utilise AM→=12AB→\overrightarrow{AM}=\dfrac12\overrightarrow{AB} pour trouver l'abscisse de MM.

Indice 1

Calcule d'abord AB→\overrightarrow{AB}, puis sa moitié.

Indice 2

Écris xM−xAx_M-x_A égal à la première coordonnée de AM→\overrightarrow{AM}.

Voir la correction pas à pas
  1. AB→ (6−(−2) ; −1−3)=(8 ; −4)\overrightarrow{AB}\,(6-(-2)\,;\,-1-3)=(8\,;\,-4).

  2. AM→=12AB→ (4 ; −2)\overrightarrow{AM}=\dfrac12\overrightarrow{AB}\,(4\,;\,-2).

  3. Avec M(x ; y)M(x\,;\,y) : x−(−2)=4x-(-2)=4, donc x=2x=2.

  4. De même y−3=−2y-3=-2, donc y=1y=1 : M(2 ; 1)M(2\,;\,1).

Le milieu de [AB][AB] est M(2 ; 1)M(2\,;\,1) ; son abscisse vaut 22.

Quiz

8 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Dans un repère, A(1 ; 2)A(1\,;\,2) et B(4 ; 6)B(4\,;\,6). Quelles sont les coordonnées de AB→\overrightarrow{AB} ?

  2. Avec les mêmes points A(1 ; 2)A(1\,;\,2) et B(4 ; 6)B(4\,;\,6), quelles sont les coordonnées de BA→\overrightarrow{BA} ?

  3. Soit u⃗ (2 ; −1)\vec{u}\,(2\,;\,-1). Quelles sont les coordonnées de 3u⃗3\vec{u} ?

  4. Soit u⃗ (1 ; 5)\vec{u}\,(1\,;\,5) et v⃗ (−4 ; 2)\vec{v}\,(-4\,;\,2). Quelles sont les coordonnées de u⃗+v⃗\vec{u}+\vec{v} ?

  5. Si AB→ (0 ; 0)\overrightarrow{AB}\,(0\,;\,0), alors les points AA et BB sont confondus.

  6. Dans un repère orthonormé, quelle est la norme du vecteur w⃗ (−6 ; 8)\vec{w}\,(-6\,;\,8) ?

  7. On donne A(0 ; 0)A(0\,;\,0), B(2 ; 1)B(2\,;\,1) et C(5 ; 3)C(5\,;\,3). Quel point DD rend ABCDABCD parallélogramme ?

  8. Pourquoi la formule a2+b2\sqrt{a^2+b^2} exige-t-elle un repère orthonormé ?

Les questions qu'on se pose

Comment ne plus me tromper entre AB et BA ?

Dis-toi « arrivée moins départ ». Pour AB→\overrightarrow{AB}, le départ est la première lettre, l'arrivée la seconde. Fais ensuite un croquis rapide : si le vecteur va vers la gauche, sa première coordonnée doit être négative. Les coordonnées de BA→\overrightarrow{BA} sont toujours les opposées de celles de AB→\overrightarrow{AB}.

À quoi servent les coordonnées d'un vecteur ?

Elles transforment les problèmes de géométrie en calculs : distances, milieux, parallélogrammes, sommes de déplacements. Elles préparent aussi les chapitres suivants, comme la colinéarité et les équations de droites, qui utilisent exactement les mêmes calculs.

Quand puis-je utiliser la formule de la norme ?

Seulement dans un repère orthonormé : axes perpendiculaires et même unité sur chaque axe. Si l'énoncé ne le précise pas, regarde s'il parle de repère orthonormé ; sinon, la formule n'est pas applicable telle quelle.

Peut-on additionner un point et un vecteur ?

En seconde, on n'écrit pas de somme « point + vecteur ». En revanche, la relation AB→=CD→\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{CD} ou l'écriture AM→=12AB→\overrightarrow{AM}=\frac12\overrightarrow{AB} permet de retrouver les coordonnées d'un point à partir de celles d'un vecteur, en posant le point inconnu (x ; y)(x\,;\,y) et en égalant les coordonnées.

Comment démontrer qu'un quadrilatère est un parallélogramme avec des coordonnées ?

Calcule AB→\overrightarrow{AB} et DC→\overrightarrow{DC}. S'ils ont les mêmes coordonnées, ils sont égaux et ABCDABCD est un parallélogramme. Respecte l'ordre des lettres et rédige la conclusion en citant la propriété utilisée.

Sources

Programme visé : Programme de mathématiques - Classe de seconde générale et technologique · education.gouv.fr

  1. Programme de mathématiques - Classe de seconde générale et technologique, education.gouv.fr. Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Ressources pour la classe de seconde - Géométrie et coordonnées, eduscol.education.fr. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Document de ressources - Vecteurs et repérage dans le plan, eduscol.education.fr. Consulté le 9 novembre 2026.
  4. Coordonnées sphériques, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

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