2. Equations cartésiennes. Exercices.

sommaire

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Exercice n°1 

Soient A(1;2) et B(-2;4) deux points du plan.

On se propose de déterminer une équation cartésienne de la droite (AB) .

1. Calculer les coordonnées de \overrightarrow{AB}.

2. On note (x;y) les coordonnées d’un point  M quelconque de la droite (AB).

Exprimer les coordonnées de \overrightarrow{AM} en fonction de (x;y).

3. Exprimer le déterminant des vecteurs  \overrightarrow{AM} et \overrightarrow{AB} en fonction de (x;y).

4. En déduire une équation cartésienne de la droite  (AB).

Vérification avec Géogébra.

Placer les points A et B dans le repère. Tracer la droite (AB) et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°2

 Soient A(-1;2) et B(2;4) deux points du plan.

On se propose de déterminer une équation cartésienne de la droite (AB) .

1. Calculer les coordonnées de \overrightarrow{AB}.

2. On note (x;y) les coordonnées d’un point  M quelconque de la droite (AB).

Exprimer les coordonnées de \overrightarrow{AM} en fonction de (x;y).

3. Exprimer le déterminant des vecteurs  \overrightarrow{AM} et \overrightarrow{AB} en fonction de (x;y).

4. En déduire une équation cartésienne de la droite  (AB).

Vérification avec Géogébra.

Placer les points A et B dans le repère. Tracer la droite (AB) et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°3

 Soient A(-2;0) un point du plan et \overrightarrow{u}(2;6) un vecteur.

On se propose de déterminer une équation cartésienne de la droite passant par A et de vecteur directeur \overrightarrow{u}.

1. On note (x;y) les coordonnées d’un point  M quelconque de la droite passant par A et de vecteur directeur \overrightarrow{u} .

Exprimer les coordonnées de \overrightarrow{AM} en fonction de (x;y).

2. Exprimer le déterminant des vecteurs  \overrightarrow{AM} et \overrightarrow{u} en fonction de (x;y).

3. En déduire une équation cartésienne de la droite passant par  A et de vecteur directeur \overrightarrow{u}.

Vérification avec Géogébra.

Placer le point A et construire le vecteur \overrightarrow{u} à partir de Adans le repère. Tracer la droite (AB) et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°4

 Soient A(2;2) un point du plan et \overrightarrow{u}(-1;3) un vecteur.

On se propose de déterminer une équation cartésienne de la droite passant par A et de vecteur directeur \overrightarrow{u}.

1. On note (x;y) les coordonnées d’un point  M quelconque de la droite passant par A et de vecteur directeur \overrightarrow{u} .

Exprimer les coordonnées de \overrightarrow{AM} en fonction de (x;y).

2. Exprimer le déterminant des vecteurs  \overrightarrow{AM} et \overrightarrow{u} en fonction de (x;y).

3. En déduire une équation cartésienne de la droite passant par  A et de vecteur directeur \overrightarrow{u}.

Vérification avec Géogébra.

Placer le point A et construire le vecteur \overrightarrow{u} à partir de Adans le repère. Tracer la droite (AB) et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°5

 Soient A(\frac{1}{2};-3) un point du plan et D une droite d’équation 2x-3y+2=0

On se propose de déterminer, par le calcul,  une équation cartésienne de la droite parallèle à D passant par A.

1. Déterminer les coordonnées d’un vecteur directeur de la droite D que l’on notera \overrightarrow{u}.

2. On note (x;y) les coordonnées d’un point  M quelconque de la droite passant par A et parallèle à D .

Exprimer les coordonnées de \overrightarrow{AM} en fonction de (x;y).

3. Exprimer le déterminant des vecteurs  \overrightarrow{AM} et \overrightarrow{u} en fonction de (x;y).

4. En déduire une équation cartésienne de la droite passant par  A et parallèle à D.

Vérification avec Géogébra.

Placer le point A et saisir l’équation cartésienne de D 2x-3y+2=0 dans la colonne algèbre à gauche . Tracer la droite parallèle à D passant par A et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°6

Soient A(-1;-2) un point du plan et D une droite d’équation \frac{1}{3}x+y-2=0

On se propose de déterminer, par le calcul,  une équation cartésienne de la droite parallèle à D passant par A.

1. Déterminer les coordonnées d’un vecteur directeur de la droite D que l’on notera \overrightarrow{u}.

2. On note (x;y) les coordonnées d’un point  M quelconque de la droite passant par A et parallèle à D .

Exprimer les coordonnées de \overrightarrow{AM} en fonction de (x;y).

3. Exprimer le déterminant des vecteurs  \overrightarrow{AM} et \overrightarrow{u} en fonction de (x;y).

4. En déduire une équation cartésienne de la droite passant par  A et parallèle à D.

Vérification avec Géogébra.

Placer le point A(-1;-2) et saisir l’équation cartésienne de D \frac{1}{3}x+y-2=0 dans la colonne algèbre à gauche . Tracer la droite parallèle à D passant par A et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°7

Soient A(0;1) et B(3;3) deux points du plan.

On se propose de déterminer une équation cartésienne de la droite (AB) .

1. Calculer les coordonnées de \overrightarrow{AB}.

2. En déduire qu’une équation cartésienne de la droite (AB) est de la forme 2x-3y+c=0.

3. En utilisant le fait que le point A appartient à la droite (AB) , déterminer  c et déterminer alors une équation cartésienne de la droite (AB) .

Vérification avec Géogébra.

Placer les points A et B dans le repère. Tracer la droite (AB) et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°8

 Soient A(-\frac{2}{3};2) et B(\frac{1}{5};-1) deux points du plan.

On se propose de déterminer une équation cartésienne de la droite (AB) .

1. Calculer les coordonnées de \overrightarrow{AB}.

2. En déduire qu’une équation cartésienne de la droite (AB) est de la forme -3x-\frac{13}{15}y+c=0.

3. En utilisant le fait que le point A appartient à la droite (AB) , déterminer  c et déterminer alors une équation cartésienne de la droite (AB) .

Vérification avec Géogébra.

Placer les points A et B dans le repère. Tracer la droite (AB) et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°9

 Soient A(-1;1) un point du plan et \overrightarrow{u}(-3;5) un vecteur.

On se propose de déterminer une équation cartésienne de la droite passant par A et de vecteur directeur \overrightarrow{u}.

1. Justifier qu’une équation cartésienne de cette droite  est de la forme 5x+3y+c=0.

2. En utilisant le fait que le point A appartient à cette droite , déterminer  c et déterminer alors une équation cartésienne de la droite passant par  A et de vecteur directeur \overrightarrow{u}. .

Vérification avec Géogébra.

Placer le point A et construire le vecteur \overrightarrow{u} à partir de Adans le repère. Tracer la droite (AB) et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°10

 Soient A(2;5) un point du plan et \overrightarrow{u}(1;-\frac{2}{7}) un vecteur.

On se propose de déterminer une équation cartésienne de la droite passant par A et de vecteur directeur \overrightarrow{u}.

1. Justifier qu’une équation cartésienne de cette droite  est de la forme -\frac{2}{7}x-y+c=0.

2. En utilisant le fait que le point A appartient à cette droite,  déterminer  c et déterminer alors une équation cartésienne de la droite passant par  A et de vecteur directeur \overrightarrow{u}. .

Vérification avec Géogébra.

Placer le point A et construire le vecteur \overrightarrow{u} à partir de Adans le repère. Tracer la droite (AB) et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°11

 Soient A(-1;-2) un point du plan et D une droite d’équation \frac{1}{3}x+y-2=0

On se propose de déterminer, par le calcul,  une équation cartésienne de la droite parallèle à D passant par A.

1. Justifier qu’une équation cartésienne de cette droite  est de la forme \frac{1}{3}x+y+c=0.

2. En utilisant le fait que le point A appartient à cette droite,  déterminer  c et déterminer alors une équation cartésienne de la droite passant par  A et parallèle à D. .

Vérification avec Géogébra.

Placer le point A(-1;-2) et saisir l’équation cartésienne de D \frac{1}{3}x+y-2=0 dans la colonne algèbre à gauche . Tracer la droite parallèle à D passant par A et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Exercice n°12

 Soient A(0;4) un point du plan et D une droite d’équation x+2y-1=0

On se propose de déterminer, par le calcul,  une équation cartésienne de la droite parallèle à D passant par A.

1. Justifier qu’une équation cartésienne de cette droite  est de la forme x+2y+c=0.

2. En utilisant le fait que le point A appartient à cette droite,  déterminer  c et déterminer alors une équation cartésienne de la droite passant par  A et parallèle à D. .

Vérification avec Géogébra.

Placer le point A(0;4) et saisir l’équation cartésienne de D x+2y-1=0 dans la colonne algèbre à gauche . Tracer la droite parallèle à D passant par A et lire son équation dans la colonne Algèbre (celle de gauche) .

Remarque : comme il y a plusieurs équations cartésiennes, celle de Géogébra ne sera peut-être pas la même. Il suffira de multiplier ou diviser tous les coefficients par un même nombre pour s’apercevoir qu’il s’agit de la même droite.

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}.

Je repère les coordonnées des points A et B.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{B}\hspace{0.2cm}y_{B}

\hspace{1.8cm}A(1;2)\hspace{2cm}B(-2;4)

J’écris la formule : \overrightarrow{AB}(x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\overrightarrow{AB}((-2)-1;4-2)

\overrightarrow{AB}(-3;2)

 

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}.

Je repère les coordonnées des points A et M.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{M}\hspace{0.2cm}y_{M}

\hspace{1.8cm}A(1;2)\hspace{2cm}M(x;y)

J’écris la formule : \overrightarrow{AM}(x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\overrightarrow{AM}(x-1;y-2)

 

J’utilise la disposition pratique ci-dessous pour calculer det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{AB})  

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{AB}) ={(x-1)}\times{2}-{(y-2)}\times{(-3)} 

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits. Je laisse le 2ème produit entre parenthèses.

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

J’enlève les parenthèses. Quand il y a un signe moins devant la parenthèse et qu’on l’enlève, on change le signe de ce qu’il y a entre parenthèses.

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

Je réduis la somme en ajoutant -2-6

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{AB}) =2x+3y-8 

On a obtenu dans la question précédente , le résultat suivant :

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{AB}) =2x+3y-8 .

Comme M est sur la droite (AB), les vecteurs \overrightarrow{AM}et \overrightarrow{AB}  sont colinéaires donc leur déterminant est nul.

Voici donc une équation cartésienne de la droite (AB) : 2x+3y-8=0 .

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}.

Je repère les coordonnées des points A et B.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{B}\hspace{0.2cm}y_{B}

\hspace{1.8cm}A(-1;2)\hspace{2cm}B(2;4)

J’écris la formule : \overrightarrow{AB}(x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\overrightarrow{AB}(2-(-1);4-2)

\overrightarrow{AB}(2+1;2)

\overrightarrow{AB}(3;2)

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}.

Je repère les coordonnées des points A et M.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{M}\hspace{0.2cm}y_{M}

\hspace{1.8cm}A(-1;2)\hspace{2cm}M(x;y)

J’écris la formule : \overrightarrow{AM}(x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\overrightarrow{AM}(x-(-1);y-2)

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

J’utilise la disposition pratique ci-dessous pour calculer det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{AB})  

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

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits. Je laisse le résultat du 2ème produit entre parenthèses.

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

J’enlève les parenthèses. Quand il y a un moins devant la parenthèse et qu’ on l’enlève on change le signe de ce qu’il y a entre parenthèses.

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

Je réduis la somme en ajoutant 2+6

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{AB}) =2x-3y+8 

On a obtenu dans la question précédente , le résultat suivant :

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{AB}) =2x-3y+8 .

Comme M est sur la droite (AB), les vecteurs \overrightarrow{AM}et \overrightarrow{AB}  sont colinéaires donc leur déterminant est nul.

Voici donc une équation cartésienne de la droite (AB) : 2x-3y+8=0 .

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}.

Je repère les coordonnées des points A et M.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{M}\hspace{0.2cm}y_{M}

\hspace{1.8cm}A(-2;0)\hspace{2cm}M(x;y)

J’écris la formule : \overrightarrow{AM}(x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

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

\overrightarrow{AM}(x+2;y)

 

J’utilise la disposition pratique ci-dessous pour calculer det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u})  

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

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

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u}) =6x+12-2y 

J’écris la somme dans l’ordre.

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u}) =6x-2y+12 

 

On a obtenu dans la question précédente , le résultat suivant :

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u}) =6x-2y+12 .

Comme M est sur la droite passant par A de vecteur directeur \overrightarrow{u}, les vecteurs \overrightarrow{AM}et \overrightarrow{u}  sont colinéaires donc leur déterminant est nul.

Voici donc une équation cartésienne de la droite passant par A de vecteur directeur \overrightarrow{u} : 6x-2y+12=0 .

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}.

Je repère les coordonnées des points A et M.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{M}\hspace{0.2cm}y_{M}

\hspace{1.8cm}A(2;2)\hspace{2cm}M(x;y)

J’écris la formule : \overrightarrow{AM}(x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

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

 

J’utilise la disposition pratique ci-dessous pour calculer det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u})  

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

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits. Je laisse le résultat du deuxième produit entre parenthèses.

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

J’enlève les parenthèses. Quand on enlève une parenthèse précédée d’un signe moins, on change le signe de ce qu’il y a entre parenthèses.

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

J’écris la somme dans l’ordre et je réduis.

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u}) =3x+y-8

 

On a obtenu dans la question précédente , le résultat suivant :

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u}) =3x+y-8 .

Comme M est sur la droite passant par A de vecteur directeur \overrightarrow{u}, les vecteurs \overrightarrow{AM}et \overrightarrow{u}  sont colinéaires donc leur déterminant est nul.

Voici donc une équation cartésienne de la droite passant par A de vecteur directeur \overrightarrow{u} : 3x+y-8=0 .

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 .

Comme D a pour équation 2x-3y+2=0 

On a, ici :  a=2 et  b=-3.

Donc -b=3 et  a=2.

Donc le vecteur directeur de D , \overrightarrow{u}a pour coordonnées (3;2).

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}.

Je repère les coordonnées des points A et M.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{M}\hspace{0.2cm}y_{M}

\hspace{1.8cm}A(\frac{1}{2};-3)\hspace{2cm}M(x;y)

J’écris la formule : \overrightarrow{AM}(x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\overrightarrow{AM}(x-\frac{1}{2};y-(-3))

\overrightarrow{AM}(x-\frac{1}{2};y+3)

J’utilise la disposition pratique ci-dessous pour calculer det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u})  

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

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits. Je laisse le résultat du 2ème produit entre parenthèses.

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u}) =2x-1-(3y+9) 

J’enlève les parenthèses. Comme il y a un signe moins devant la parenthèse, quand je l’enlève les signes dans la parenthèse changent.

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u}) =2x-1-3y-9 

J’écris la somme dans l’ordre et je réduis.

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

 

On a obtenu dans la question précédente , le résultat suivant :

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

Comme M est sur la droite passant par A de vecteur directeur \overrightarrow{u}, les vecteurs \overrightarrow{AM}et \overrightarrow{u}  sont colinéaires donc leur déterminant est nul.

Voici donc une équation cartésienne de la droite passant par A de vecteur directeur \overrightarrow{u} : 2x-3y-10=0 .

 

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 .

Comme D a pour équation \frac{1}{3}x+y-2=0 

On a, ici :  a=\frac{1}{3} et  b=1.

Donc -b=-1 et  a=\frac{1}{3}.

Donc le vecteur directeur de D , \overrightarrow{u}a pour coordonnées (-1;\frac{1}{3}).

 

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AM}.

Je repère les coordonnées des points A et M.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{M}\hspace{0.2cm}y_{M}

\hspace{1.8cm}A(-1;-2)\hspace{2cm}M(x;y)

J’écris la formule : \overrightarrow{AM}(x_{M}-x_{A};y_{M}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\overrightarrow{AM}(x-(-1);y-(-2))

\overrightarrow{AM}(x+1;y+2)

J’utilise la disposition pratique ci-dessous pour calculer det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u})  

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

J’utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition pour développer les deux produits. je laisse le résultat du 2ème produit entre parenthèses.

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

J’enlève la parenthèse. Quand il y a un signe moins devant la parenthèse, quand on l’enlève les  signes de ce qui est entre parenthèses changent.

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

J’écris la somme dans l’ordre et je réduis.

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

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

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

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u}) =\frac{1}{3}x+y+\frac{7}{3}

 

On a obtenu dans la question précédente , le résultat suivant :

det(\overrightarrow{AM};\overrightarrow{u}) =\frac{1}{3}x+y+\frac{7}{3} .

Comme M est sur la droite passant par A de vecteur directeur \overrightarrow{u}, les vecteurs \overrightarrow{AM}et \overrightarrow{u}  sont colinéaires donc leur déterminant est nul.

Voici donc une équation cartésienne de la droite passant par A de vecteur directeur \overrightarrow{u} : \frac{1}{3}x+y+\frac{7}{3}=0 .

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}.

Je repère les coordonnées des points A et B.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{B}\hspace{0.2cm}y_{B}

\hspace{1.8cm}A(0;1)\hspace{2cm}B(3;3)

J’écris la formule : \overrightarrow{AB}(x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\overrightarrow{AB}(3-0;3-1)

\overrightarrow{AB}(3;2)

 

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 .

Comme \overrightarrow{AB}a pour coordonnées (3;2)

On a, ici :  -b=3 et  a=2.

Donc a=2 et  b=-3.

Une équation cartésienne est de la forme :

On remplace a et b par 2 et -3 dans ax+by+c=0

2x-3y+c=0

 

Comme A est sur la droite (AB) , ses coordonnées (0;1) vérifient l’équation cartésienne obtenue à la question précédente:

2x-3y+c=0.

On remplace x par 0 et y par 1 dans 2x-3y+c=0.

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

Donc  une équation cartésienne de la droite (AB) est 2x-3y+3=0.

 

Pour déterminer les coordonnées du vecteur \overrightarrow{AB}.

Je repère les coordonnées des points A et B.

\hspace{2.1cm}x_{A}\hspace{0.2cm}y_{A}\hspace{2cm}x_{B}\hspace{0.2cm}y_{B}

\hspace{1.8cm}A(-\frac{2}{3};2)\hspace{2cm}B(\frac{1}{5};-1)

J’écris la formule : \overrightarrow{AB}(x_{B}-x_{A};y_{B}-y_{A})

On prend soin de remplacer les lettres par les bons nombres. ATTENTION : quand on remplace une lettre par un nombre négatif, on le met entre parenthèses.

\overrightarrow{AB}(\frac{1}{5}-(-\frac{2}{3});(-1)-2)

Pour calculer (\frac{1}{5}-(-\frac{2}{3}) il faut tout mettre au même dénominateur, ici 15.

\overrightarrow{AB}({\frac{1}{5}}\times {\frac{3}{3}}+{\frac{2}{3}}\times {\frac{5}{5}};-3)\\\overrightarrow{AB}(\frac{3}{15}+\frac{10}{15};-3)\\\overrightarrow{AB}(\frac{13}{15};-3)

 

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 .

Comme \overrightarrow{AB}a pour coordonnées (\frac{13}{15};-3)

On a, ici :  -b=\frac{13}{15} et  a=-3.

Donc a=-3 et  b=-\frac{13}{15}.

Une équation cartésienne est de la forme :

On remplace a et b par -3 et -\frac{13}{15} dans ax+by+c=0

-3x-\frac{13}{15}y+c=0

 

Comme A est sur la droite (AB) , ses coordonnées (-\frac{2}{3};2) vérifient l’équation cartésienne obtenue à la question précédente:

-3x-\frac{13}{15}y+c=0.

On remplace x par -\frac{2}{3} et y par 2 dans -3x-\frac{13}{15}y+c=0..

{-3}\times{(-\frac{2}{3})}-{\frac{13}{15}}\times{2}+c=0

Effectuons d’abord les produits.

2-\frac{26}{15}+c=0

Effectuons la différence en mettant au même dénominateur, ici 15.

{2}\times{\frac{15}{15}}-\frac{26}{15}+c=0\\\frac{30}{15}-\frac{26}{15}+c=0\\\frac{4}{15}+c=0

Résolvons cette équation en remettant à leur place les membres qui ne le sont pas, ici \frac{4}{15}

c=-\frac{4}{15}

Donc  une équation cartésienne de la droite -3x-\frac{13}{15}y-\frac{4}{15}=0.

 

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 .

Comme \overrightarrow{u}a pour coordonnées (-3;5)

On a, ici :  -b=-3 et  a=5.

Donc a=5 et  b=3.

Une équation cartésienne est de la forme :

On remplace a et b par 5 et 3 dans ax+by+c=0

5x+3y+c=0

 

Comme A est sur la droite  , ses coordonnées (-1;1) vérifient l’équation cartésienne obtenue à la question précédente:

5x+3y+c=0.

On remplace x par -1 et y par 1 dans 5x+3y+c=0.

{5}\times{(-1)}+{3}\times{1}+c=0\\-5+3+c=0\\-2+c=0\\c=2

Donc  une équation cartésienne de la droite cherchée est 5x+3y+2=0.

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 .

Comme \overrightarrow{u}a pour coordonnées (1;-\frac{2}{7})

On a, ici :  -b=1 et  a=-\frac{2}{7}.

Donc a=-\frac{2}{7} et  b=-1.

Une équation cartésienne est de la forme :

On remplace a et b par -\frac{2}{7} et -1 dans ax+by+c=0

-\frac{2}{7}x-y+c=0

Comme A est sur la droite , ses coordonnées (2;5) vérifient l’équation cartésienne obtenue à la question précédente:

-\frac{2}{7}x-y+c=0.

On remplace x par 2 et y par 5 dans -\frac{2}{7}x-y+c=0.

{-\frac{2}{7}}\times{2}-5+c=0

Effectuons le produit.

-\frac{4}{7}-5+c=0

Effectuons -\frac{4}{7}-5 en mettant au même dénominateur, ici 7.

{-\frac{4}{7}}-5\times {\frac{7}{7}}+c=0\\-\frac{4}{7}-\frac{35}{7}+c=0\\-\frac{39}{7}+c=0\\c=\frac{39}{7}

Donc  une équation cartésienne de la droite est -\frac{2}{7}x-y+\frac{39}{7}=0.

 

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

Comme les droites sont parallèles, elles ont même vecteur directeur donc leurs équations commencent de la même façon.

Donc l’équation de la droite passant par A et parallèle à D est de la forme \frac{1}{3}x+y+c=0.

 

Comme A est sur la droite , ses coordonnées (-1;-2) vérifient l’équation cartésienne obtenue à la question précédente:

\frac{1}{3}x+y+c=0.

On remplace x par -1 et y par -2 dans \frac{1}{3}x+y+c=0.

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

Effectuons le produit.

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

Effectuons -\frac{1}{3}-2 en mettant au même dénominateur, ici 3.

{-\frac{1}{3}}-2\times {\frac{3}{3}}+c=0\\-\frac{1}{3}-\frac{6}{3}+c=0\\-\frac{7}{3}+c=0\\c=\frac{7}{3}

Donc  une équation cartésienne de la droite est \frac{1}{3}x+y+\frac{7}{3}=0.

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

Comme les droites sont parallèles, elles ont même vecteur directeur donc leurs équations commencent de la même façon.

Donc l’équation de la droite passant par A et parallèle à D est de la forme x+2y+c=0.

Comme A est sur la droite , ses coordonnées (0;4) vérifient l’équation cartésienne obtenue à la question précédente:

x+2y+c=0.

On remplace x par 0 et y par 4 dans x+2y+c=0.

0+2 \times 4+c=0

Effectuons le produit.

8+c=0\\c=-8

Donc  une équation cartésienne de la droite est x+2y-8=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.