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ExercicePremière, chapitre 3 — Géométrie cartésienne · Équations de droite

Exercice 19

DémonstrationCalcul

On considère la droite dd d'équation cartésienne   3x−2y+6=0\;3x-2y+6=0.

1. Les points A(0 ;3)A(0\,;3), B(2 ;6)B(2\,;6) et C(−2 ;1)C(-2\,;1) appartiennent-ils à dd ? Justifier par un calcul.

2. Donner un vecteur directeur de dd.

3. Vérifier que AB→\overrightarrow{AB} est bien colinéaire à ce vecteur directeur.

4. Déterminer les coordonnées des points d'intersection de dd avec les axes du repère.

5. Donner un vecteur directeur de chacune des droites suivantes :

a) −x+4y−8=0-x+4y-8=0

b) y=5y=5

c) x=−2x=-2

Corrigé

1. Un point appartient à dd si et seulement si ses coordonnées vérifient l'équation :

• A(0 ;3)A(0\,;3) :   3×0−2×3+6=−6+6=0\;3\times 0-2\times 3+6=-6+6=0 A∈d\boxed{A\in d}

• B(2 ;6)B(2\,;6) :   3×2−2×6+6=6−12+6=0\;3\times 2-2\times 6+6=6-12+6=0 B∈d\boxed{B\in d}

• C(−2 ;1)C(-2\,;1) :   3×(−2)−2×1+6=−6−2+6=−2≠0\;3\times(-2)-2\times 1+6=-6-2+6=-2\neq 0 C∉d\boxed{C\notin d}

2. L'équation est de la forme ax+by+c=0ax+by+c=0 avec a=3a=3 et b=−2b=-2. Le cours donne le vecteur directeur (−ba)\begin{pmatrix}-b\\a\end{pmatrix} : u⃗(23)\boxed{\vec{u}\begin{pmatrix}2\\3\end{pmatrix}} Piège classique : on ne lit pas (ab)\begin{pmatrix}a\\b\end{pmatrix} mais bien (−ba)\begin{pmatrix}-b\\a\end{pmatrix} : les coefficients sont échangés, et l'un change de signe.

3. AB→(2−06−3)=(23)\overrightarrow{AB}\begin{pmatrix}2-0\\6-3\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}2\\3\end{pmatrix} : c'est exactement le vecteur directeur trouvé, donc a fortiori colinéaire.

4. Avec l'axe des ordonnées, on fait x=0x=0 : −2y+6=0-2y+6=0, donc y=3y=3 et le point est (0 ;3)\boxed{(0\,;3)} (c'est le point AA).

Avec l'axe des abscisses, on fait y=0y=0 : 3x+6=03x+6=0, donc x=−2x=-2 et le point est (−2 ;0)\boxed{(-2\,;0)}.

5. (a) −x+4y−8=0-x+4y-8=0 : a=−1a=-1, b=4b=4, donc (−4−1)\boxed{\begin{pmatrix}-4\\-1\end{pmatrix}} (ou (41)\begin{pmatrix}4\\1\end{pmatrix}).

(b) y=5y=5 s'écrit 0x+1y−5=00x+1y-5=0 : a=0a=0, b=1b=1, donc (−10)\boxed{\begin{pmatrix}-1\\0\end{pmatrix}} : la droite est horizontale.

(c) x=−2x=-2 s'écrit 1x+0y+2=01x+0y+2=0 : a=1a=1, b=0b=0, donc (01)\boxed{\begin{pmatrix}0\\1\end{pmatrix}} : la droite est verticale.

Dans l'édifice

Thèmes

vecteurs, coordonnées, colinéarité, équations de droite, vecteur directeur, intersection de droites

Notions

espace vectoriel, famille libre

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