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ExercicePremière, chapitre 3 — Géométrie cartésienne · Exercices de synthèse

Exercice 32

QCMDémonstrationCalcul

Pour chaque question, une seule réponse est exacte. Déterminer laquelle et justifier.

Réponse ARéponse BRéponse C
1. Les vecteurs u⃗(2−5)\vec{u}\begin{pmatrix}2\\-5\end{pmatrix} et v⃗(−615)\vec{v}\begin{pmatrix}-6\\15\end{pmatrix} sontcolinéairesnon colinéairesde même sens
2. Si A(1 ;2)A(1\,;2) et B(4 ;8)B(4\,;8), alors AB→\overrightarrow{AB} a pour coordonnées(3 ;6)(3\,;6)(5 ;10)(5\,;10)(−3 ;−6)(-3\,;-6)
3. La norme du vecteur u⃗(−34)\vec{u}\begin{pmatrix}-3\\4\end{pmatrix} vaut115577
4. Un vecteur directeur de la droite d'équation 5x−2y+1=05x-2y+1=0 est(5−2)\begin{pmatrix}5\\-2\end{pmatrix}(25)\begin{pmatrix}2\\5\end{pmatrix}(−25)\begin{pmatrix}-2\\5\end{pmatrix}
5. La droite d'équation y=4y=4 estparallèle à (Ox)(Ox)parallèle à (Oy)(Oy)passe par l'origine
6. Le système {x+y=52x+2y=10\begin{cases} x+y=5 \\ 2x+2y=10\end{cases} admetune unique solutionaucune solutionune infinité de solutions
7. Les points A(1 ;1)A(1\,;1), B(3 ;5)B(3\,;5) et C(0 ;−1)C(0\,;-1) sontalignésnon alignésconfondus
8. Si det⁡(u⃗ ;v⃗)=7\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right)=7, alors deux droites de vecteurs directeurs u⃗\vec{u} et v⃗\vec{v} sontparallèlessécantesconfondues
Corrigé

1. Réponse A. det⁡(u⃗ ;v⃗)=2×15−(−6)×(−5)=30−30=0\det\left(\vec{u}\,;\vec{v}\right)=2\times 15-(-6)\times(-5)=30-30=0 : les vecteurs sont colinéaires. La réponse C est fausse car v⃗=−3u⃗\vec{v}=-3\vec{u} : le coefficient étant négatif, ils sont de sens contraire.

2. Réponse A. AB→(4−18−2)=(36)\overrightarrow{AB}\begin{pmatrix}4-1\\8-2\end{pmatrix} =\begin{pmatrix}3\\6\end{pmatrix}. La réponse B additionne les coordonnées au lieu de les soustraire, la réponse C inverse le sens du vecteur.

3. Réponse B. ∥u⃗∥=(−3)2+42=9+16=25=5\|\vec{u}\|=\sqrt{(-3)^{2}+4^{2}}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5.

4. Réponse B. Avec a=5a=5 et b=−2b=-2, le vecteur directeur est (−ba)=(25)\begin{pmatrix}-b\\a\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}2\\5\end{pmatrix}. La réponse A est le piège classique (lire (ab)\begin{pmatrix}a\\b\end{pmatrix}).

5. Réponse A. Tous les points de cette droite ont la même ordonnée 44 : la droite est horizontale, donc parallèle à l'axe des abscisses. Elle ne passe pas par l'origine, puisque 0≠40\neq 4.

6. Réponse C. La seconde équation est exactement le double de la première : les deux droites sont confondues, et tout point de la droite x+y=5x+y=5 est solution.

7. Réponse A. AB→(24)\overrightarrow{AB}\begin{pmatrix}2\\4\end{pmatrix} et AC→(−1−2)\overrightarrow{AC}\begin{pmatrix}-1\\-2\end{pmatrix} donnent det⁡(AB→ ;AC→)=2×(−2)−(−1)×4=−4+4=0\det\left(\overrightarrow{AB}\,;\overrightarrow{AC}\right)=2\times(-2)-(-1)\times 4=-4+4=0 : les points sont alignés.

8. Réponse B. Un déterminant non nul signifie que les vecteurs directeurs ne sont pas colinéaires, donc que les droites ne sont pas parallèles : elles sont sécantes.

Dans l'édifice

Thèmes

vecteurs, coordonnées, norme et distance, colinéarité, alignement, parallélisme, équations de droite, vecteur directeur

Notions

espace vectoriel, famille libre

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