« Repère euclidien non orthonormé/Introduction » : différence entre les versions

Une page de Wikiversité, la communauté pédagogique libre.
Contenu supprimé Contenu ajouté
Rédaction
Rédaction
Ligne 14 : Ligne 14 :
Lorsqu’on fait de l’analyse vectorielle dans un espace vectoriel euclidien, on a l’habitude de simplifier les problèmes en se mettant dans une base orthonormée.
Lorsqu’on fait de l’analyse vectorielle dans un espace vectoriel euclidien, on a l’habitude de simplifier les problèmes en se mettant dans une base orthonormée.


Se faisant, il se peut que, quelquefois, cette simplification nous empêche de prendre conscience de certains mécanismes particuliers et l’on apprend des formules par cœur sans vraiment les comprendre. Certains étudiants peuvent être rebutés par l’analyse vectorielle car ils n’ont pas une véritable conscience de certain processus. La compréhension profonde des lois régissant tous les phénomènes facilite leur mémorisation et il ne faut pas rechigner à passer du temps à essayer de mieux comprendre certain théorème pour pouvoir par la suite mieux les mémorisé et pouvoir aborder des notions plus profondes.
Se faisant, il se peut que, quelquefois, cette simplification nous empêche de prendre conscience de certains mécanismes particuliers et l’on apprend des formules par cœur sans vraiment les comprendre. Certains étudiants peuvent être rebutés par l’analyse vectorielle car ils n’ont pas une véritable conscience de certain processus. La compréhension profonde des lois régissant tous les phénomènes facilite leur mémorisation et il ne faut pas rechigner à passer du temps à essayer de mieux comprendre certain théorème pour pouvoir par la suite mieux les mémoriser et pouvoir aborder des notions plus profondes.


Résoudre des problèmes en prenant systématiquement des bases orthonormées peut avoir un effet similaire au fait de prendre systématiquement des triangles équilatéraux en géométrie d’Euclide alors que les énoncés des problèmes n’imposent rien sur la nature des triangles concernés. On peut ainsi faire apparaître des propriétés qui ne sont pas vraies dans le cas général et par la suite commettre des erreurs lorsque l’énoncé d’un problème nous imposera le cas général. Prenons un exemple :
Résoudre des problèmes en prenant systématiquement des bases orthonormées peut avoir un effet similaire au fait de prendre systématiquement des triangles équilatéraux en géométrie d’Euclide alors que les énoncés des problèmes n’imposent rien sur la nature des triangles concernés. On peut ainsi faire apparaître des propriétés qui ne sont pas vraies dans le cas général et par la suite commettre des erreurs lorsque l’énoncé d’un problème nous imposera le cas général. Prenons un exemple :




Soit v, un vecteur de coordonnées dans un espace euclidien de dimension 3 rapporté à une base orthonormée . On peut alors écrire :
Soit v, un vecteur de coordonnées (x<sub>1</sub>, x<sub>2</sub>, x<sub>3</sub>) dans un espace euclidien de dimension 3 rapporté à une base orthonormée (e<sub>1</sub>, e<sub>2</sub>, e<sub>3</sub>). On peut alors écrire :


<math>\sum_{i=1}^3x_ie_i = v</math>


Faisons le produit scalaire des deux membres de cette inégalité par l’un quelconque des vecteurs de la base .
Faisons le produit scalaire des deux membres de cette inégalité par l’un quelconque des vecteurs e<sub>k</sub> de la base avec k ∈ {1,2,3}


<math>e_k\sum_{i=1}^3x_ie_i = e_k.v</math>


Qui peut s’écrire :
Qui peut s’écrire :


<math>\sum_{i=1}^3x_ie_k.e_i = e_k.v</math>


La base étant orthonormée, on aura :
La base étant orthonormée, on aura :


<math>e_k.e_i = \begin{cases}1\text{ si }k=i\\0\text{ si }k\neq i\end{cases}</math>
Et par conséquent, on obtient la formule :


Et par conséquent, on obtient la formule connue :


{{Encadre
Cette formule simple n’est valable que dans les bases orthonormées et il faut bien faire attention de ne pas l’utiliser dans une base qui n’est pas orthonormé. (Du moins si l’on n’a pas étudié ce qui va suivre).
| contenu =
<math>x_k=e_k.v</math>
}}

Cette formule simple n’est valable que dans les bases orthonormées et il faut bien faire attention de ne pas l’utiliser dans une base qui n’est pas orthonormée. (Du moins si l’on n’a pas étudié les chapitres suivants).


<br />
<br />

Version du 15 juin 2012 à 12:36

Début de la boite de navigation du chapitre
/Introduction
Icône de la faculté
Chapitre no 1
Leçon : Repère euclidien non orthonormé
Retour ausommaire
Chap. suiv. :Coordonnées covariantes et contravariantes
fin de la boite de navigation du chapitre
En raison de limitations techniques, la typographie souhaitable du titre, « Repère euclidien non orthonormé : /Introduction
Repère euclidien non orthonormé/Introduction
 », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.



Lorsqu’on fait de l’analyse vectorielle dans un espace vectoriel euclidien, on a l’habitude de simplifier les problèmes en se mettant dans une base orthonormée.

Se faisant, il se peut que, quelquefois, cette simplification nous empêche de prendre conscience de certains mécanismes particuliers et l’on apprend des formules par cœur sans vraiment les comprendre. Certains étudiants peuvent être rebutés par l’analyse vectorielle car ils n’ont pas une véritable conscience de certain processus. La compréhension profonde des lois régissant tous les phénomènes facilite leur mémorisation et il ne faut pas rechigner à passer du temps à essayer de mieux comprendre certain théorème pour pouvoir par la suite mieux les mémoriser et pouvoir aborder des notions plus profondes.

Résoudre des problèmes en prenant systématiquement des bases orthonormées peut avoir un effet similaire au fait de prendre systématiquement des triangles équilatéraux en géométrie d’Euclide alors que les énoncés des problèmes n’imposent rien sur la nature des triangles concernés. On peut ainsi faire apparaître des propriétés qui ne sont pas vraies dans le cas général et par la suite commettre des erreurs lorsque l’énoncé d’un problème nous imposera le cas général. Prenons un exemple :


Soit v, un vecteur de coordonnées (x1, x2, x3) dans un espace euclidien de dimension 3 rapporté à une base orthonormée (e1, e2, e3). On peut alors écrire :

Faisons le produit scalaire des deux membres de cette inégalité par l’un quelconque des vecteurs ek de la base avec k ∈ {1,2,3}

Qui peut s’écrire :

La base étant orthonormée, on aura :

Et par conséquent, on obtient la formule connue :



Cette formule simple n’est valable que dans les bases orthonormées et il faut bien faire attention de ne pas l’utiliser dans une base qui n’est pas orthonormée. (Du moins si l’on n’a pas étudié les chapitres suivants).