"Ботаник не должен полоть сорники. Он вычислит скорость их роста и с него довольно." (С. Паркинсон)
Какую неудачную мысль Вы нашли. Ботаник, конечно, не должен полоть сорняки. Но и вычисления скорости их роста с него не будет довольно. Неплохо было бы, чтобы он мог подсказать садовнику, каким способом тот лучше всего может извести сорняки.
А вот Вам и направленные отрезки.
Кстати, вот это:
у вектора нет ни начальной точки, ни конечной - в том числе и в более общем случае векторов в касательном пространстве
очень хорошее возражение. На это можно ответить следующее:
1) За точку, в которой определён вектор ("начальную"), неплохо сойдёт и точка касания.
2) Если пытаться непосредственно применить определение: "вектор - направленный отрезок", то к вектору в касательном пространстве оно, конечно, не подойдёт, ибо "конец" направленного отрезка находится не там. Однако не следует упускать из виду, что "конец" направленного отрезка можно спроецировать на касательное пространство, что породит биекцию между направленными отрезками и векторами касательного пространства (по крайней мере, в некоторой окрестности).