ATLAS Ouvrir dans l'atlas →

ExercicePremière, chapitre 3 — Géométrie cartésienne · Colinéarité, alignement et parallélisme

Exercice 14

Calcul

Dans chaque cas, calculer det⁡(u⃗ ;v⃗)\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right) et dire si les vecteurs u⃗\vec{u} et v⃗\vec{v} sont colinéaires.

a) u⃗(3−2)\vec{u}\begin{pmatrix}3\\-2\end{pmatrix}, v⃗(−64)\vec{v}\begin{pmatrix}-6\\4\end{pmatrix}

b) u⃗(51)\vec{u}\begin{pmatrix}5\\1\end{pmatrix}, v⃗(23)\vec{v}\begin{pmatrix}2\\3\end{pmatrix}

c) u⃗(−46)\vec{u}\begin{pmatrix}-4\\6\end{pmatrix}, v⃗(6−9)\vec{v}\begin{pmatrix}6\\-9\end{pmatrix}

d) u⃗(12−3)\vec{u}\begin{pmatrix}\frac{1}{2}\\-3\end{pmatrix}, v⃗(2−12)\vec{v}\begin{pmatrix}2\\-12\end{pmatrix}

e) u⃗(21)\vec{u}\begin{pmatrix}\sqrt{2}\\1\end{pmatrix}, v⃗(22)\vec{v}\begin{pmatrix}2\\\sqrt{2}\end{pmatrix}

f) u⃗(05)\vec{u}\begin{pmatrix}0\\5\end{pmatrix}, v⃗(0−3)\vec{v}\begin{pmatrix}0\\-3\end{pmatrix}

Pour les couples colinéaires, préciser le réel λ\lambda tel que v⃗=λu⃗\vec{v}=\lambda\vec{u}, et dire si les deux vecteurs ont le même sens.

Corrigé

On rappelle que det⁡(u⃗ ;v⃗)=xy′−x′y\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right)=xy'-x'y, et que les vecteurs sont colinéaires si et seulement si ce déterminant est nul.

a) det⁡(u⃗ ;v⃗)=3×4−(−6)×(−2)=12−12=0\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right)=3\times 4-(-6)\times(-2)=12-12=\boxed{0} : colinéaires, avec v⃗=−2u⃗\vec{v}=-2\vec{u} (le coefficient est négatif, donc sens contraire).

b) det⁡(u⃗ ;v⃗)=5×3−2×1=13≠0\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right)=5\times 3-2\times 1=\boxed{13\neq 0} : non colinéaires.

c) det⁡(u⃗ ;v⃗)=(−4)×(−9)−6×6=36−36=0\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right)=(-4)\times(-9)-6\times 6=36-36=\boxed{0} : colinéaires, avec v⃗=−32u⃗\vec{v}=-\dfrac{3}{2}\vec{u}, donc de sens contraire.

d) det⁡(u⃗ ;v⃗)=12×(−12)−2×(−3)=−6+6=0\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right)=\dfrac{1}{2}\times(-12)-2\times(-3)=-6+6=\boxed{0} : colinéaires, avec v⃗=4u⃗\vec{v}=4\vec{u}, donc de même sens.

e) det⁡(u⃗ ;v⃗)=2×2−2×1=2−2=0\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right)=\sqrt{2}\times\sqrt{2}-2\times 1=2-2=\boxed{0} : colinéaires, avec v⃗=2 u⃗\vec{v}=\sqrt{2}\,\vec{u}, donc de même sens.

f) det⁡(u⃗ ;v⃗)=0×(−3)−0×5=0\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right)=0\times(-3)-0\times 5=\boxed{0} : colinéaires, avec v⃗=−35u⃗\vec{v}=-\dfrac{3}{5}\vec{u}, donc de sens contraire. Ce sont deux vecteurs « verticaux », de même direction.

Ouvrir dans l'atlas interactif →