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ExerciceSeconde, chapitre 10 — Vecteurs · Exercices de synthèse

Exercice 28

DémonstrationCalcul

Dans un repère, on considère les points A(−1 ;−1)A(-1\,;-1), B(2 ;1)B(2\,;1), C(8 ;5)C(8\,;5) et D(5 ;6)D(5\,;6).

1. Démontrer que les points AA, BB et CC sont alignés.

2. Le point DD appartient-il à la droite (AB)(AB) ? Justifier.

3. Déterminer les coordonnées du point EE tel que AE→=2 AB→\overrightarrow{AE}=2\,\overrightarrow{AB}. Le point EE est-il aligné avec AA et BB ? Justifier de deux façons différentes.

4. Déterminer les coordonnées du point FF tel que DF→=AB→\overrightarrow{DF}=\overrightarrow{AB}, puis démontrer que les droites (AB)(AB) et (DF)(DF) sont parallèles.

Corrigé

1. AB→(32);AC→(96)\overrightarrow{AB}\begin{pmatrix} 3 \\ 2 \end{pmatrix} \qquad ; \qquad \overrightarrow{AC}\begin{pmatrix} 9 \\ 6 \end{pmatrix}

det⁡(AB→,AC→)=3×6−9×2=18−18=0\det\left(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}\right)=3\times 6-9\times 2=18-18=0
Les points A,  B et C sont aligneˊs\boxed{\text{Les points } A, \; B \text{ et } C \text{ sont alignés}}

2. On calcule AD→(67)\overrightarrow{AD}\begin{pmatrix} 6 \\ 7 \end{pmatrix}, puis : det⁡(AB→,AD→)=3×7−6×2=21−12=9≠0\det\left(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD}\right)=3\times 7-6\times 2=21-12=9\neq 0

D n’appartient pas aˋ la droite (AB)\boxed{D \text{ n'appartient pas à la droite } (AB)}

3. En notant E(x ;y)E(x\,;y), l'égalité AE→=2 AB→\overrightarrow{AE}=2\,\overrightarrow{AB} donne : {x+1=6y+1=4⟹E(5 ;3)\left\{\begin{array}{l} x+1=6 \\ y+1=4 \end{array}\right. \qquad \Longrightarrow \qquad \boxed{E(5\,;3)} Première justification. Par construction, AE→=2 AB→\overrightarrow{AE}=2\,\overrightarrow{AB} : les deux vecteurs sont colinéaires, donc EE appartient à (AB)(AB).

Seconde justification. Par le calcul : det⁡(AB→,AE→)=3×4−6×2=0\det\left(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AE}\right)=3\times 4-6\times 2=0. A,  B et E sont aligneˊs\boxed{A, \; B \text{ et } E \text{ sont alignés}}

4. En notant F(x ;y)F(x\,;y), l'égalité DF→=AB→\overrightarrow{DF}=\overrightarrow{AB} donne : {x−5=3y−6=2⟹F(8 ;8)\left\{\begin{array}{l} x-5=3 \\ y-6=2 \end{array}\right. \qquad \Longrightarrow \qquad \boxed{F(8\,;8)} Comme DF→=AB→\overrightarrow{DF}=\overrightarrow{AB}, ces deux vecteurs sont en particulier colinéaires : (AB) et (DF) sont paralleˋles\boxed{(AB) \text{ et } (DF) \text{ sont parallèles}} Elles sont d'ailleurs distinctes, puisque DD n'appartient pas à (AB)(AB) d'après la question 2.

Dans l'édifice

Thèmes

coordonnées d.un vecteur, alignement, parallélisme, vecteurs

Notions

espace vectoriel

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