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ExerciceSeconde, chapitre 8 — Équations cartésiennes · Vecteur directeur et équation cartésienne

Exercice 1

Démonstration

Sur le graphique ci-dessous sont tracées trois droites d1d_{1}, d2d_{2} et d3d_{3}.

Figure

1. Lire les coordonnées des deux points marqués sur d1d_{1}, puis en déduire un vecteur directeur de cette droite.

2. Faire de même pour d2d_{2}.

3. Donner un vecteur directeur de d3d_{3}. Que remarque-t-on ?

4. Parmi les vecteurs suivants, lesquels sont des vecteurs directeurs de d1d_{1} ? u⃗(21);v⃗(−4−2);w⃗(12);t⃗(63)\vec{u}\begin{pmatrix}2\\1\end{pmatrix} \qquad ; \qquad \vec{v}\begin{pmatrix}-4\\-2\end{pmatrix} \qquad ; \qquad \vec{w}\begin{pmatrix}1\\2\end{pmatrix} \qquad ; \qquad \vec{t}\begin{pmatrix}6\\3\end{pmatrix}

5. Combien une droite admet-elle de vecteurs directeurs ? Justifier.

Corrigé

1. Les deux points marqués sur d1d_{1} ont pour coordonnées A(−3 ;−2)A(-3\,;-2) et B(1 ;0)B(1\,;0). Le vecteur AB→\overrightarrow{AB} a pour coordonnées la différence des coordonnées : AB→(1−(−3)0−(−2))=(42)\overrightarrow{AB}\begin{pmatrix} 1-(-3) \\ 0-(-2) \end{pmatrix} =\begin{pmatrix} 4 \\ 2 \end{pmatrix}

AB→(42) est un vecteur directeur de d1\boxed{\overrightarrow{AB}\begin{pmatrix} 4 \\ 2 \end{pmatrix} \text{ est un vecteur directeur de } d_{1}}

2. Sur d2d_{2}, les points marqués sont C(0 ;3)C(0\,;3) et D(2 ;−1)D(2\,;-1) : CD→(2−4) est un vecteur directeur de d2\boxed{\overrightarrow{CD}\begin{pmatrix} 2 \\ -4 \end{pmatrix} \text{ est un vecteur directeur de } d_{2}}

3. La droite d3d_{3} est verticale : tous ses points ont la même abscisse 33. Deux de ses points sont par exemple (3 ;0)(3\,;0) et (3 ;1)(3\,;1) : (01) est un vecteur directeur de d3\boxed{\begin{pmatrix} 0 \\ 1 \end{pmatrix} \text{ est un vecteur directeur de } d_{3}}

La premieˋre coordonneˊe est nulle : c’est la marque d’une droite verticale\boxed{\text{La première coordonnée est nulle : c'est la marque d'une droite verticale}}

4. Un vecteur est directeur de d1d_{1} s'il est colinéaire à AB→(42)\overrightarrow{AB}\begin{pmatrix}4\\2\end{pmatrix}, ce que l'on teste avec le déterminant.

• u⃗(21)\vec{u}\begin{pmatrix}2\\1\end{pmatrix} : 4×1−2×2=04\times 1-2\times 2=0 ⟹\Longrightarrow oui

• v⃗(−4−2)\vec{v}\begin{pmatrix}-4\\-2\end{pmatrix} : 4×(−2)−(−4)×2=04\times(-2)-(-4)\times 2=0 ⟹\Longrightarrow oui

• w⃗(12)\vec{w}\begin{pmatrix}1\\2\end{pmatrix} : 4×2−1×2=6≠04\times 2-1\times 2=6\neq 0 ⟹\Longrightarrow non

• t⃗(63)\vec{t}\begin{pmatrix}6\\3\end{pmatrix} : 4×3−6×2=04\times 3-6\times 2=0 ⟹\Longrightarrow oui

u⃗,  v⃗ et t⃗ sont des vecteurs directeurs de d1\boxed{\vec{u}, \; \vec{v} \text{ et } \vec{t} \text{ sont des vecteurs directeurs de } d_{1}}

5. Tout vecteur non nul colinéaire à AB→\overrightarrow{AB} convient, c'est-à-dire tout vecteur de la forme k AB→k\,\overrightarrow{AB} avec k≠0k\neq 0. Une droite admet une infiniteˊ de vecteurs directeurs\boxed{\text{Une droite admet une infinité de vecteurs directeurs}}

Dans l'édifice

Thèmes

vecteur directeur, lecture graphique

Notions

famille libre

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