Méthodes pour déterminer une équation cartésienne d’une droite.

Sommaire

Exemple n°1 :

Cas où la droite est définie par deux points A (5;3) et B(-1;6)

METHODE N°1:

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la droite (AB) A(5;3) et B(-1;6) .

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 vérifiée par les coordonnées (x;y) d’un point quelconque de la droite (AB) que l’on va nommer M . La figure géométrique suivante traduit la situation qui nous intéresse.

 Pour  caractériser la situation géométrique ci-dessus, nous allons utiliser trois langages différents : le langage des points et des droites, le langage des vecteurs et celui des coordonnées.

Langage des points et des droites

Langage des vecteurs

Langage des coordonnées

Les trois points A, B , M sont alignés.

Les vecteurs \overrightarrow {AB} et \overrightarrow {AM} sont colinéaires.

 

ou

Les vecteurs \overrightarrow {BA} et \overrightarrow {BM} sont colinéaires.

 

ou

Les vecteurs \overrightarrow {MA} et \overrightarrow {MB} sont colinéaires.

Les coordonnées des vecteurs \overrightarrow {AB} et \overrightarrow {AM} sont proportionnelles c’est-à-dire que det(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AM}) =0 

ou

Les coordonnées des vecteurs \overrightarrow {BA} et \overrightarrow {BM} sont proportionnelles c’est-à-dire que det(\overrightarrow{BA};\overrightarrow{BM}) =0 

ou

Les coordonnées des  vecteurs \overrightarrow {MA} et \overrightarrow {MB} sont proportionnelles c’est-à-dire que det(\overrightarrow{MA};\overrightarrow{MB}) =0 .

1)On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et B ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{B} y_{B}

\hspace{0.2cm} A(5;3) \hspace{0.4cm} B(-1;6)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB} (x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} ((-1)-5;6-3) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} (-6;3)

2) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} A(5;3) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-5;y-3)

3) Je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{AM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AM}) =-6y+18-3x+15

Je réduis la somme en ajoutant 18 et 15

det(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AM}) =-6y-3x+33

4) J’écris une équation cartésienne de la droite (AB)  

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{AM} est nul alors -6y-3x+33=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite (AB) admet -3x-6y+33=0 pour équation cartésienne.

METHODE N°2 :

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par  A (5;3) et B (-1;6) .

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0.

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et B ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{B} y_{B}

\hspace{0.2cm} A(5;3) \hspace{0.4cm} B(-1;6)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB} (x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} ((-1)-5;6-3) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} (-6;3)

le vecteur \overrightarrow{AB} (-6;3) est un vecteur directeur de D .

On sait , d’après le cours , que le  vecteur de coordonnées (-b;a) est un vecteur directeur de la droite D d’équation ax+by+c=0 .

Donc ici  -b=-6 et  a=3.

Ou encore b=6 et  a=3.

Donc une équation cartésienne de D est de la forme 3x+6y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire 5 et 3.

{3}\times{5}+{6}\times{3}+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

15+18+c=0\\33+c=0\\c=-33

Une équation de la droite D est 3x+6y-33=0.

Remarque avec la méthode n°1, on obtient –3x-6y+33=0. Il s’agit bien sûr de la même droite  D qui possède plusieurs équations cartésiennes qui se déduisent toutes les unes des autres en multipliant par un nombre ici -1

Vérification à l’aide de Géogébra.

Placer le point A

Cliquer sur le deuxième onglet en haut à droite et sélectionner Point dans le menu déroulant. Cliquer dans le repère sur le point de coordonnées  (5;3).

Placer le point B

Cliquer sur le deuxième onglet en haut à droite et sélectionner Point dans le menu déroulant. Cliquer dans le repère sur le point de coordonnées  (-1;6).

Tracer la droite (AB)

Cliquer sur le troisième onglet en haut à droite et sélectionner Droite dans le menu déroulant. Cliquer dans le repère sur les points  A et B. Une équation de la droite (AB) apparaît dans la colonne de gauche, cliquer droit sur l’équation et choisir l’équation   ax+by+c=0.

Exemple n°2:

Cas où la droite D passe par un point  A (3;1) et admet \overrightarrow{u}(2;1) pour vecteur directeur.

METHODE N°1:

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la droite D passant par un point  A (3;1) et admettant \overrightarrow{u}(2;1) pour vecteur directeur.

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 vérifiée par les coordonnées (x;y) d’un point quelconque de la droite D que l’on va nommer M . La figure géométrique suivante traduit la situation qui nous intéresse.

Langage des points et des droites

Langage des vecteurs

Langage des coordonnées 

M est situé sur la droite D

Les vecteurs \overrightarrow{AM} et \overrightarrow{u} sont colinéaires.

det(\overrightarrow{u}; \overrightarrow{AM}) = 0

1) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} A(3;1) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-3;y-1)

2) Je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =2y-2-x+3 

Je réduis la somme en ajoutant -2 et 3

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =2y-x+1 

3) J’écris une équation cartésienne de la droite D 

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM} est nul alors 2y-x+1=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite D admet -x+2y+1=0 pour équation cartésienne.

METHODE N°2:

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par un point  A (3;1) et qui admet \overrightarrow{u}(2;1) pour vecteur directeur.

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 .

Comme \overrightarrow{u}(2;1) est un  vecteur directeur de D ,l’équation de  D est de la forme

On sait , d’après le cours , que le  vecteur de coordonnées (-b;a) est un vecteur directeur de la droite D d’équation ax+by+c=0 .

Donc ici  -b=2 et  a=1.

Ou encore b=-2 et  a=1.

L’équation de D est de la forme : x-2y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire 3 et 1.

3-{2}\times{1}+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

3-2+c=0\\1+c=0\\c=-1

Une équation de la droite D est x-2y-1=0.

Remarque avec la méthode n°1, on obtient –x+2y+1=0. Il s’agit bien sûr de la même droite  D qui possède plusieurs équations cartésiennes qui se déduisent toutes les unes des autres en multipliant par un nombre ici -1

Exemple n°3:

Cas où la droite D passe par  A (3;5) et est parallèle à la droite d’ d’équation 2x-4y+1=0 .

METHODE N°1 :

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D passe par un point  A (3;5) et est parallèle à la droite d’ d’équation 2x-4y+1=0 .

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 vérifiée par les coordonnées (x;y) d’un point quelconque de la droite D que l’on va nommer M . La figure géométrique suivante traduit la situation qui nous intéresse.

Langage des points et des droites

Langage des vecteurs

Langage des coordonnées

M est situé sur la droite D

Le vecteur \overrightarrow{AM} et un vecteur directeur  \overrightarrow{u} de d’sont colinéaires.

det(\overrightarrow{u}; \overrightarrow{AM}) = 0

1) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} A(3;5) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-3;y-5)

2) Je détermine les coordonnées du vecteur  \overrightarrow{u} qui est un vecteur directeur de la droite d’ en utilisant la propriété suivante :

Si D admet pour équation cartésienne ax+by+c=0 alors elle admet pour vecteur directeur le vecteur de coordonnées (-b;a)

d’ a pour équation cartésienne 2x-4y+1=0 donc son vecteur directeur a pour coordonnées (4;2).

Comme les droites D et d’ sont parallèles, elles ont même vecteur directeur, donc \overrightarrow{u}(4;2) est un vecteur directeur de D

3) je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM}  

 

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =4y-20-2x+6 

Je réduis la somme en ajoutant -20 et 6

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =4y-2x-14 

3) J’écris une équation cartésienne de la droite D 

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM} est nul alors 4y-2x+14=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite D admet -2x+4y+14=0 pour équation cartésienne.

METHODE N°2 :

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par un point  A (3;5) et qui est parallèle à la droite d’ d’équation 2x-4y+1 =0.

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 .

Comme D et d’ sont parallèles , elles ont même vecteur directeur. Ainsi l’équation de  D débute comme celle de d’.

L’équation de D est de la forme : 2x-4y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire 3 et 5.

{2}\times{3}-{4}\times{5}+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

6-20+c=0\\-14+c=0\\c=14

Une équation de la droite D est 2x-4y+14=0.

Remarque avec la méthode n°1, on obtient -2x+4y-14=0. Il s’agit bien sûr de la même droite  D qui possède plusieurs équations cartésiennes qui se déduisent toutes les unes des autres en multipliant par un nombre ici -1

Exercice 

Déterminer une équation cartésienne de la droite D dans chaque cas. Vous pourrez conjecturer ou vérifier vos résultats à l’aide de la page Géogébra située après l’exercice.

1) La droite D passe par A (2;0) et par B (-3;1)

2) La droite D passe par A (-1;0) et par C (-2;2)

3) La droite D passe par B (2;5) et par C (2;3)

4) La droite D passe par A (0;4) et par B (-1;4)

5) La droite D passe par un point  A (2;-1) et admet \overrightarrow{u}(1;1) pour vecteur directeur.

6) La droite D passe par un point  A (\frac{2}{5};1) et admet \overrightarrow{u}(\frac{1}{2};3) pour vecteur directeur.

7) La droite D passe par un point  B(-1;3) et admet \overrightarrow{u}(3;-2) pour vecteur directeur.

8) D passe par un point  A (-2;5) et est parallèle à la droite d’ d’équation 3x-2y+1=0 .

9) D passe par un point  A (4;\frac{2}{3}) et est parallèle à la droite d’ d’équation 4x+y-2=0

une page géogébra pour valider les réponses de l’exercice

Remarque : quand vous avez tracé la droite, cliquez droit sur droite(B,A) dans la colonne de gauche et sélectionner dans le menu déroulant Equation ax+by +c=0 

Compléter les pointillés avant de commencer.

Langage des points et des droites

Langage des vecteurs

Langage des coordonnées

Les trois points …, …, … sont alignés.

Les vecteurs \overrightarrow {…} et \overrightarrow {…} sont colinéaires.

 

  det( \overrightarrow {…}; \overrightarrow {…})=0 

Déterminer une équation cartésienne de la droite (AB) avec A(2;0) et B(-3;1)

1)On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et B ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{B} y_{B}

\hspace{0.5cm} A(2;0) \hspace{0.4cm} B(-3;1)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB} (x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} ((-3)-2;1-0) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} (-5;1)

2) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.5cm} A(2;0) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-2;y-0) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-2;y)

3) Je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{AM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AM}) =-5y-x+2 

4) J’écris une équation cartésienne de la droite (AB)  

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{AM} est nul alors -5y-x+2=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite (AB) admet -x–5y+2=0 pour équation cartésienne.

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par  A (2;0) et B (-3;1) .

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0.

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et B ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{B} y_{B}

\hspace{0.2cm} A(2;0) \hspace{0.4cm} B(-3;1)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB} (x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} ((-3)-2;1-0) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} (-5;1)

le vecteur \overrightarrow{AB} (-5;1) est un vecteur directeur de D .

On sait , d’après le cours , que le  vecteur de coordonnées (-b;a) est un vecteur directeur de la droite D d’équation ax+by+c=0 .

Donc ici  -b=-5 et  a=1.

Ou encore b=5 et  a=1.

Donc l’équation cartésienne de D est de la forme x+5y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire 2 et 0.

2+{5}\times{0}+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

2+c=0\\c=-2

Une équation de la droite D est x+5y-2=0.

 

 

Déterminer une équation cartésienne de la droite (AC) avec A(-1;0) et C(-2;2)

1)On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AC}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et C ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{C} y_{C}

\hspace{0.2cm} A(-1;0) \hspace{0.4cm} C(-2;2)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AC} (x_{C}-x_{A};y_{C}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AC} ((-2)-(-1);2-0) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AC} (-2+1;2) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AC} (-1;2)

2) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} A(-1;0) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-(-1);y-0)\\\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x+1;y)

3) Je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{AC} et \overrightarrow{AM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{AC};\overrightarrow{AM}) =-y-2x-2 

4) J’écris une équation cartésienne de la droite (AC)  

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{AC} et \overrightarrow{AM} est nul alors -y-2x-2=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite (AC) admet -2x-y-2=0 pour équation cartésienne.

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par  A (-1;0) et C (-2;2) .

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0.

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AC}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et C ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{C} y_{C}

\hspace{0.2cm} A(-1;0) \hspace{0.4cm} C(-2;2)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AC} (x_{C}-x_{A};y_{C}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AC} ((-2)-(-1);2-0) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AC} (-1;2)

le vecteur \overrightarrow{AC} (-1;2) est un vecteur directeur de D .

On sait , d’après le cours , que le  vecteur de coordonnées (-b;a) est un vecteur directeur de la droite D d’équation ax+by+c=0 .

Donc ici  -b=-1 et  a=2.

Ou encore b=1 et  a=2.

 

Donc l’équation cartésienne de D est de la forme 2x+y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire -1 et 0.

{2}\times{(-1)}+0+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

-2+c=0\\c=2

Une équation de la droite D est 2x+y+2=0.

 

Déterminer une équation cartésienne de la droite (BC) avec B(2;5) et C(2;3)

1)On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{BC}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points B et C ainsi

\hspace{0.6cm} x_{B} y_{B} \hspace{0.6cm} x_{C} y_{C}

\hspace{0.2cm} B(2;5) \hspace{0.4cm} C(2;3)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{BC} (x_{C}-x_{B};y_{C}-y_{B}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{BC} (2-2;3-5) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{BC} (0;-2)

2) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{BM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points B et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{B} y_{B} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} B(2;5) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{BM} (x_{M}-x_{B};y_{M}-y_{B}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{BM} (x-2;y-5)

3) Je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{BC} et \overrightarrow{BM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer le produit.

det(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AM}) =2x-4 

4) J’écris une équation cartésienne de la droite (BC)  

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{BC} et \overrightarrow{BM} est nul alors -2x-4=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite (BC) admet 2x-4=0 pour équation cartésienne.

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par  B (2;5) et C (2;3) .

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0.

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{BC}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points B et C ainsi

\hspace{0.6cm} x_{B} y_{B} \hspace{0.6cm} x_{C} y_{C}

\hspace{0.2cm} B(2;5) \hspace{0.4cm} C(2;3)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{BC} (x_{C}-x_{B};y_{C}-y_{B}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{BC} (2-2;3-5) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{BC} (0;-2)

le vecteur \overrightarrow{BC} (0;-2) est un vecteur directeur de D .

On sait , d’après le cours , que le  vecteur de coordonnées (-b;a) est un vecteur directeur de la droite D d’équation ax+by+c=0 .

Donc ici  -b=0 et  a=-2.

Ou encore b=0 et  a=-2.

Donc l’équation cartésienne de D est de la forme -2x+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point B c’est-à-dire 2 et 5.

-{2}\times{2}+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

-4+c=0\\c=4

Une équation de la droite D est -2x+4=0.

Déterminer une équation cartésienne de la droite (AB) avec A(0;4) et B(-1;4)

1)On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et B ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{B} y_{B}

\hspace{0.2cm} A(0;4) \hspace{0.4cm} B(-1;4)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB} (x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} ((-1)-0;4-4) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} (-1;0)

2) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} A(0;4) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-0;y-4) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x;y-4)

3) Je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{AM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer le produit.

det(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AM}) =-y+4 

4) J’écris une équation cartésienne de la droite (AB)  

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{AB} et \overrightarrow{AM} est nul alors –y+4=0

la droite (AB) admet –y+4=0 pour équation cartésienne.

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par  A (0;4) et B (-1;4) .

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0.

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et B ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{B} y_{B}

\hspace{0.2cm} A(0;4) \hspace{0.4cm} B(-1;4)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB} (x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} ((-1)-0;4-4) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AB} (-1;0)

le vecteur \overrightarrow{AB} (-1;0) est un vecteur directeur de D .

On sait , d’après le cours , que le  vecteur de coordonnées (-b;a) est un vecteur directeur de la droite D d’équation ax+by+c=0 .

Donc ici  -b=-1 et  a=0.

Ou encore b=1 et  a=0.

Donc l’équation cartésienne de D est de la forme {0}\times{x}+{1}\times{y}+c=0.

Ou plus simplement y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire 0 et 4.

4+c=0\\c=-4

Une équation de la droite D est y-4=0.

Compléter les pointillés avant de commencer.

Langage des points et des droites

Langage des vecteurs

Langage des coordonnées

Le point est sur la droite 

Les vecteurs \overrightarrow {…} et \overrightarrow {…} sont colinéaires.

 

  det( \overrightarrow {…}; \overrightarrow {…})=0 

1) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} A(2;-1) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-2;y-(-1)) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-2;y+1)

2) Je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =y+1-x+2 

Je réduis la somme en ajoutant 1 et 2

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =y-x+3 

3) J’écris une équation cartésienne de la droite D 

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM} est nul alors y-x+3=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite D admet -x+y+3=0 pour équation cartésienne.

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par un point  A (2;-1) et qui admet \overrightarrow{u}(1;1) pour vecteur directeur.

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 .

Comme \overrightarrow{u}(1;1) est un  vecteur directeur de D .

On sait , d’après le cours , que le  vecteur de coordonnées (-b;a) est un vecteur directeur de la droite D d’équation ax+by+c=0 .

Donc ici  -b=1 et  a=1.

Ou encore b=-1 et  a=1.

L’équation de D est de la forme : x-y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire 2 et -1.

2-(-1)+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

2+1+c=0\\3+c=0\\c=-3

Une équation de la droite D est x-y-3=0.

 

1) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} A(\frac{2}{5};1) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-\frac{2}{5};y-1)

 

2) Je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) ={\frac{1}{2}}\times{y}-{\frac{1}{2}}\times{1}-3x+{3}\times{\frac{2}{5}} 

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =\frac{y}{2}-\frac{1}{2}-3x+\frac{6}{5} 

Je réduis la somme  -\frac{1}{2}+\frac{6}{5} en mettant au même dénominateur, ici 10. Je multiplie le premier terme par \frac{5}{5} et le second terme par \frac{2}{2}

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =\frac{y}{2}-3x-\frac{5}{10}+\frac{12}{10} 

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =\frac{y}{2}-3x+\frac{7}{10} 

3) J’écris une équation cartésienne de la droite D 

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM} est nul alors \frac{y}{2}-3x+\frac{7}{10}=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite D admet -3x+\frac{y}{2}+\frac{7}{10}=0 pour équation cartésienne.

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par un point  A (\frac{2}{5};1) et qui admet \overrightarrow{u}(\frac{1}{2};3) pour vecteur directeur.

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 .

 \overrightarrow{u}(\frac{1}{2};3) est un  vecteur directeur de D.

On sait , d’après le cours , que le  vecteur de coordonnées (-b;a) est un vecteur directeur de la droite D d’équation ax+by+c=0 .

Donc ici  -b=\frac{1}{2} et  a=3.

Ou encore b=-\frac{1}{2} et  a=3.

L’équation de D est de la forme : 3x-\frac{1}{2}y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire \frac{2}{5} et 1.

{3}\times{\frac{2}{5}}-{\frac{1}{2}}\times{1}+c=0.

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

\frac{6}{5}-\frac{1}{2}+c=0.

Pour faire la différence \frac{6}{5}-\frac{1}{2} il faut mettre au même dénominateur , ici 10.

{\frac{6}{5}}\times{\frac{2}{2}}-{\frac{1}{2}}\times{\frac{5}{5}}+c=0.

\frac{12}{10}-\frac{5}{10}+c=0.

\frac{7}{10}+c=0\\c=-\frac{7}{10}

L’équation de D est 3x-\frac{1}{2}y-\frac{7}{10}=0.

1) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{BM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points B et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{B} y_{B} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} B(-1;3) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{BM} (x_{M}-x_{B};y_{M}-y_{B}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{BM} (x-(-1));y-3) \hspace{4.5cm}\overrightarrow{BM} (x+1;y-3)

2) Je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{BM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{BM}) =3y-9+2x+2 

Je réduis la somme en ajoutant -9 et 2

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{BM}) =3y+2x-7 

3) J’écris une équation cartésienne de la droite D 

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{BM} est nul alors 3y+2x-7=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite D admet 2x+3y-7=0 pour équation cartésienne.

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par un point  B(-1;3) et qui admet \overrightarrow{u}(3;-2) pour vecteur directeur.

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 .

\overrightarrow{u}(3;-2) est un  vecteur directeur de D .

On sait , d’après le cours , que le  vecteur de coordonnées (-b;a) est un vecteur directeur de la droite D d’équation ax+by+c=0 .

Donc ici  -b=3 et  a=-2.

Ou encore b=-3 et  a=-2.

L’équation de D est de la forme : -2x-3y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point B c’est-à-dire -1 et 3.

{-2}\times{-1}-{3}\times{3}+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

2-9+c=0\\-7+c=0\\c=7

Une équation de la droite D est -2x-3y+7=0.

1) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} A(2;-5) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-2;y-(-5))\\\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-2;y+5)

2) Je détermine les coordonnées du vecteur  \overrightarrow{u} qui est un vecteur directeur de la droite d’ en utilisant la propriété suivante :

Si D admet pour équation cartésienne ax+by+c=0 alors elle admet pour vecteur directeur le vecteur de coordonnées (-b;a)

d’ a pour équation cartésienne 3x-2y+1=0 donc son vecteur directeur a pour coordonnées (2;3).

Comme les droites D et d’ sont parallèles, elles ont même vecteur directeur, donc \overrightarrow{u}(2;3) est un vecteur directeur de D

3) je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM}  

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =2y+10-3x+6 

Je réduis la somme en ajoutant 10 et 6

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =2y-3x+16 

3) J’écris une équation cartésienne de la droite D 

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM} est nul alors 2y-3x+16=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite D admet -3x+2y+16=0 pour équation cartésienne.

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par un point  A (2;-5) et qui est parallèle à la droite d’ d’équation 3x-2y+1=0.

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 .

Comme D et d’ sont parallèles , elles ont même vecteur directeur. Ainsi l’équation de  D débute comme celle de d’.

L’équation de D est de la forme : 3x-2y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire 2 et -5.

{3}\times{2}-{2}\times{(-5)}+c=0\\6+10+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

16+c=0\\c=-16

Une équation de la droite D est 3x-2y-16=0.

 

1) On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}

On n’hésite pas à repérer les coordonnées des points A et M ainsi

\hspace{0.6cm} x_{A} y_{A} \hspace{0.6cm} x_{M} y_{M}

\hspace{0.2cm} A(4;\frac{2}{3}) \hspace{0.4cm} M(x;y)

On calcule les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM} (x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A}) 

Et on prend soin de bien remplacer les lettres par les bons nombres. Dans le cas d’un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\hspace{4.5cm}\overrightarrow{AM} (x-4;y-\frac{2}{3})

2) Je détermine les coordonnées du vecteur  \overrightarrow{u} qui est un vecteur directeur de la droite d’ en utilisant la propriété suivante :

Si D admet pour équation cartésienne ax+by+c=0 alors elle admet pour vecteur directeur le vecteur de coordonnées (-b;a)

d’ a pour équation cartésienne 4x+y-2=0 donc son vecteur directeur a pour coordonnées (-1;4).

Comme les droites D et d’ sont parallèles, elles ont même vecteur directeur, donc \overrightarrow{u}(-1;4) est un vecteur directeur de D

3) je calcule le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM}

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits.

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =-y+\frac{2}{3}-4x+16 

Je réduis la somme en ajoutant \frac{2}{3} et 16. Pour cela, on met les deux fractions au même dénominateur ici, 3.

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =-y+\frac{2}{3}-4x+{16}\times{\frac{3}{3}}

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =-y+\frac{2}{3}-4x+\frac{48}{3} 

det(\overrightarrow{u};\overrightarrow{AM}) =-y-4x+\frac{50}{3} 

3) J’écris une équation cartésienne de la droite D 

Comme  le déterminant des deux vecteurs \overrightarrow{u} et \overrightarrow{AM} est nul alors -y-4x+\frac{50}{3}=0. On prend soin de réécrire l’égalité en placant les x avant les y.

la droite D admet -4x-y+\frac{50}{3}=0 pour équation cartésienne.

Déterminer par le calcul une équation cartésienne de la  droite D qui passe par un point  A (4;\frac{2}{3}) et qui est parallèle à la droite d’ d’équation 4x+y-2 =0.

Il s’agit de déterminer une relation du type ax+by+c=0 .

Comme D et d’ sont parallèles , elles ont même vecteur directeur. Ainsi l’équation de  D débute comme celle de d’.

L’équation de D est de la forme : 4x+y+c=0.

Pour déterminer c, il suffit de remplacer x et y par les coordonnées du point A c’est-à-dire 4 et \frac{2}{3}.

{4}\times{4}+\frac{2}{3}+c=0

On résout l’équation dont l’inconnue est c.

16+\frac{2}{3}+c=0

On calcule 16+\frac{2}{3} en mettant au même dénominateur, ici 3.

{16}\times{\frac{3}{3}}+\frac{2}{3}+c=0\\\frac{48}{3}+\frac{2}{3}+c=0\\\frac{50}{3}+c=0\\c=-\frac{50}{3}

Une équation cartésienne de la droite D est 4x+y-\frac{50}{3}=0.

Réponse:

\overrightarrow{DC}=\overrightarrow{HG}.

Résoudre graphiquement f(x)=1

C’est une autre façon de demander de déterminer graphiquement les antécédents de 1.

Je place 1 sur l’axe des ordonnées, je trace alors la parallèle à l’axe des abscisses passant par 1 toute entière. Je repère les points d’intersection avec la courbe. Les abscisses de ces points sont les antécédents de 1.

Les antécédents sont -2 et 2.

Donc S=\{-2;2\}

Remarque : comme on demande de résoudre une équation, il faut écrire ainsi l’ensemble des solutions.