Td corrigé Droites - Maths-et-tiques pdf

Droites - Maths-et-tiques

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DROITES


Equation de droites

Caractérisation analytique d’une droite

Propriété :
Soit (O, EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ) un repère du plan.
Soit D une droite du plan.

- Si D est parallèle à l’axe des ordonnées :
alors l’équation de D est de la forme x = c,
où c est un nombre réel.

- Si D n’est pas parallèle à l’axe des ordonnées :
alors l’équation de D est de la forme y = ax + b,
où a et b sont deux nombres réels.


Vocabulaire :
a est appelé le coefficient directeur de la droite D.
b est appelé l’ordonnée à l’origine de la droite D.

Démonstration :
Soit A EMBED Equation.3  et B EMBED Equation.3  deux points distincts d’une droite D.
Dire qu’un point M de coordonnées  EMBED Equation.3  appartient à la droite D revient à dire que les vecteurs  EMBED Equation.DSMT4  EMBED Equation.3  et  EMBED Equation.DSMT4  EMBED Equation.3  sont colinéaires.
D’après la condition de colinéarité : EMBED Equation.3 .

- Si D est parallèle à l’axe des ordonnées, alors xA = xB.
La condition de colinéarité peut s’écrire : EMBED Equation.3 
Ce qui équivaut à  EMBED Equation.3  car  EMBED Equation.3 , les points A et B étant distincts.
D vérifie une équation de la forme  EMBED Equation.3  avec c = xA .
- Si D n’est pas parallèle à l’axe des ordonnées, alors  EMBED Equation.3 .
La condition de colinéarité peut s’écrire : EMBED Equation.3 
D vérifie une équation de la forme  EMBED Equation.3  avec  EMBED Equation.3  et  EMBED Equation.3 .


Exercice : Donner le coefficient directeur et l’ordonnée à l’origine de chacune des droites d’équations : a)  EMBED Equation.DSMT4  b)  EMBED Equation.DSMT4  c)  EMBED Equation.DSMT4 

Coefficient directeur : -2 b) Coefficient directeur : 0
Ordonnée à l’origine : 3 Ordonnée à l’origine : 5

L’équation peut s’écrire :  EMBED Equation.DSMT4 
Coefficient directeur : -2
Ordonnée à l’origine :  EMBED Equation.DSMT4 

Exemples :

La droite D a pour équation x = 3
La droite D’ a pour équation y = 3x + 2.
Son ordonnée à l’origine est 2 et son coefficient directeur est +3.





Exercices conseillés En devoir Exercices conseillés En devoir
Ex 1, 2 (page 10)
p201 n°1 à 4
p208 n°65p207 n°62p200 n°1 à 4
p211 n°101
p206 n°61p200 n°5 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2010 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2014


Activité conseillée Activité conseillée
p184 n°1 : Équations de droitesp184 n°1 : Équations de droites ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2010 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2014


Méthode : Représenter graphiquement une droite d’équation donnée

 Vidéo  HYPERLINK "https://youtu.be/cUdhxkaTqqk" https://youtu.be/cUdhxkaTqqk


Soit (O,  EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ) un repère du plan.
Dans ce repère, tracer les droites d1, d2 et d3 d’équations respectives :
y = 2x + 3,
y = 4,
x = 3.

- La droite d1 d’équation y = 2x + 3 a pour ordonnée à l’origine 3. Donc le point A de coordonnée  EMBED Equation.3  appartient à la droite d1.
Soit B le point d’abscisse -2 appartenant à la droite d1. Les coordonnées de B vérifient l’équation de d1, donc :
yB = 2x(-2) + 3 = -1.
Le point B de coordonnées  EMBED Equation.3  appartient à la droite d1.
On peut ainsi tracer la droite d1 passant par A et B.


- La droite d2 d’équation y = 4 est l’ensemble des points dont l’ordonnée est égale à 4. La droite d2 est donc la droite parallèle à l’axe des abscisses coupant l’axe des ordonnées au point de coordonnées  EMBED Equation.3 .
Pour tracer la droite d2, on aurait également pu remarquer que son coefficient directeur est nul.
- La droite d3 d’équation x = 3 est l’ensemble des points dont l’abscisse est égale à 3. La droite d3 est donc la droite
parallèle à l’axe des ordonnées coupant
l’axe des abscisses au point de coordonnées
 EMBED Equation.3 .






Exercices conseillés En devoir Exercices conseillés En devoir
p201 n°5 à 7
p202 n°8, 10*
p207 n°61
p208 n°66*Ex 3 (page 10)
p200 n°7 à 11
p206 n°61
p208 n°81, 82p200 n°6 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2010 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2014

TP conseillé TP conseillé
TP TICE 1 p194 : Un réseau de droites
TP Algo 1 p197 : Rechercher une équation de droitep194 TP2 : Un réseau de droites
p194 TP1 : Rechercher une équation de droite ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2010 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2014


Conséquence :

Propriété :
Si A EMBED Equation.3  et B EMBED Equation.3  sont deux points distincts d’une droite D tel que  EMBED Equation.3  alors la droite D a pour coefficient directeur  EMBED Equation.3 


Méthode : Déterminer une équation de droite dont on connaît deux points

 Vidéo  HYPERLINK "https://youtu.be/tfagLy6QRuw" https://youtu.be/tfagLy6QRuw

Soit (O,  EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ) un repère du plan.
Soit A EMBED Equation.3  et B EMBED Equation.3  deux points d’une droite d.
Déterminer une équation de la droite d.



Les points A et B sont d’abscisses différentes donc la droite d n’est pas parallèle à l’axe des ordonnées. Elle est donc de la forme y = ax + b, où a et b sont deux nombres réels.
Le coefficient directeur de d est  EMBED Equation.3 
Comme A EMBED Equation.3  appartient à la droite d, ses coordonnées vérifient l’équation de d soit :
-1 = -6 x 4 + b. D’où b = -1 + 6 x 4 = 23
Une équation de d est donc : y = – 6x + 23.


Exercices conseillés En devoir Exercices conseillés En devoir
p202 n°18, 19, 20, 22*p202 n°17p201 n°19, 21
p206 n°63p201 n°20 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2010 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2014


Propriété réciproque :

Propriété :
Soit (O, EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ) un repère du plan et a, b, c trois nombres réels, a étant non nul.
L’ensemble des points M du plan dont les coordonnées  EMBED Equation.3  sont tels que :
y = ax + b ou x = c, est une droite.


Méthode : Vérifier si un point appartient à une droite d’équation donnée

 Vidéo  HYPERLINK "https://youtu.be/XA0YajthETQ" https://youtu.be/XA0YajthETQ

Soit (O,  EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ) un repère du plan.
Les points A EMBED Equation.3  et B EMBED Equation.3  appartiennent-ils à la droite d d’équation  EMBED Equation.DSMT4  ?


- Dire que le point A EMBED Equation.3  appartient à la droite d d’équation  EMBED Equation.DSMT4  revient à dire que les coordonnées de A vérifient l’équation de la droite d.
Ce qui n’est pas le cas, puisque 42 `" 7 x 6,4  3 = 41,8.
Le point A n appartient donc pas à la droite d.


- Les coordonnées de B EMBED Equation.3  vérifient l équation de la droite d. En effet :
2419 = 7 x 346  3 donc le point B appartient à la droite d.


Exercices conseillés En devoir Exercices conseillés En devoir
Ex 4 (page 10)
p202 n°11, 12, 13, 14, 15Ex 5 (page 10)
p200 n°13 à 17
p206 n°65p200 n°12 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2010 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2014



Position relative de deux droites


Propriété :
Soit (O, EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ) un repère du plan.
Soit D et D’ deux droites non parallèles à l’axe des ordonnées.
Dire que D et D’ sont parallèles entre-elles équivaut à dire qu’elles ont le même coefficient directeur.

Démonstration :
La droite D admet une équation du type y = ax + b.
La droite D’ admet une équation du type y = a’x + b’.
Soit A et B deux points distincts de D d’abscisses respectives 0 et 1 alors
A et B ont pour coordonnées  EMBED Equation.DSMT4  et  EMBED Equation.3 .
De même, A’ et B’ deux points de D’ , ont pour coordonnées  EMBED Equation.3  et  EMBED Equation.3 .
Dire que les droites D et D’ sont parallèles équivaut à dire que les vecteurs  EMBED Equation.DSMT4  EMBED Equation.3  et  EMBED Equation.DSMT4   EMBED Equation.3  sont colinéaires, c'est-à-dire 1 x a’ – 1 x a = 0, soit a = a’.








Tableau récapitulatif :


Equation de Dx = cy = ax + by = ax + bEquation de D’x = c’x = c’y = a’x + b’Position de D et D’D // D’D et D’ sont sécantesSi a = a’Si a `" a D // D D et D sont sécantesReprésentation







 Vidéo  HYPERLINK "https://youtu.be/gTUPGw7Bulc" https://youtu.be/gTUPGw7Bulc

Exemples :
Dans un repère du plan, d1, d2 et d3 admettent pour équations respectives :
y = 3x + 4, y = 3x + 9, x = 8
Les droites d1 et d2 sont parallèles car elles ont un coefficient directeur égal à 3.
Les droites d1 et d3 sont sécantes.

Exercices conseillés En devoir Exercices conseillés En devoir
Ex 6 à 8 (page 10)
p203 n°28, 29, 27Ex 9 (page 10)
p202 n°26, 28 à 30
p204 n°54
p206 n°68, 67
p207 n°70, 71p202 n°27
p206 n°69 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2010 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2014



Vecteur directeur d’une droite

Définition :
D est une droite du plan.
On appelle vecteur directeur de D tout vecteur non nul  EMBED Equation.DSMT4  qui possède la même direction que la droite D.






Méthode : Déterminer graphiquement un vecteur directeur d’une droite

 Vidéo  HYPERLINK "https://youtu.be/6VdSz-0QT4Y" https://youtu.be/6VdSz-0QT4Y

Soit (O,  EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ) un repère du plan.
Donner des vecteurs directeurs des
droites d1, d2, d3 et d4.

Pour d1 :  EMBED Equation.DSMT4 ,  EMBED Equation.DSMT4  ou encore  EMBED Equation.DSMT4 .
Pour d2 :  EMBED Equation.DSMT4 
Pour d3 :  EMBED Equation.DSMT4 
Pour d4 :  EMBED Equation.DSMT4  ou encore  EMBED Equation.DSMT4 .


Propriété :
Soit (O, EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ) un repère du plan.
- Si D est parallèle à l’axe des ordonnées
alors  EMBED Equation.DSMT4  est un vecteur directeur de D.

- Si D n’est pas parallèle à l’axe des ordonnées,
alors le vecteur  EMBED Equation.DSMT4  EMBED Equation.3  est un vecteur directeur
de D, où y = ax + b est une équation de la droite D.


Démonstration :
La droite D d’équation y = ax + b passe par les points A  EMBED Equation.DSMT4  et B EMBED Equation.DSMT4 .
Les points A et B étant distincts, le vecteur  EMBED Equation.DSMT4  de coordonnées  EMBED Equation.DSMT4  soit  EMBED Equation.DSMT4  est un vecteur directeur de la droite D.

Exemple :
La droite D d’équation y = -2x + 3 admet le vecteur  EMBED Equation.DSMT4  EMBED Equation.3  pour vecteur directeur.
Le vecteur  EMBED Equation.DSMT4  EMBED Equation.3  est également un vecteur directeur de D car  EMBED Equation.DSMT4  et  EMBED Equation.DSMT4  sont colinéaires.


Méthode : Déterminer une équation de droite dont on connaît un point et un vecteur directeur

 Vidéo  HYPERLINK "https://youtu.be/4NXgsUSKrrk" https://youtu.be/4NXgsUSKrrk

Soit (O,  EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ) un repère du plan.
Soit A EMBED Equation.3  un point d’une droite d admettant  EMBED Equation.DSMT4  EMBED Equation.3  comme vecteur directeur.
Déterminer une équation de la droite d.


On considère un point M EMBED Equation.3  de la droite d.
Les vecteurs  EMBED Equation.DSMT4  EMBED Equation.3  et  EMBED Equation.DSMT4  EMBED Equation.3  sont colinéaires. En effet,  EMBED Equation.DSMT4  est également un vecteur directeur de d.
D’après le critère de colinéarité : -(x + 3) – 2(y – 4) = 0
Soit : -x – 3 – 2y + 8 = 0
Soit encore : -2y = x – 5
Une équation de d est : y = -0,5x + 2,5.

Exercices conseillés En devoir Exercices conseillés En devoir
p202 n°23
p203 n°24, 26, 30, 32, 25
p206 n°52 à 55p203 n°31
p201 n°22 à 24
p204 n°53
p207 n°72, 73p201 n°25 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2010 ODYSSÉE 2de HATIER Edition 2014






Donner le coefficient directeur et l'ordonnée à l'origine des droites suivantes :
d1 : y = 2x+1 d2 : y = 5x-3 d3 : y = -2x-7 d4 : y = 7x d5 : y = -5


Même exercice :
d1 : y + 3 = 5x d2 : 3y = 9x-6 d3 : x = -2y+1 d4 : y = 7(x+5)


Représenter dans un repère les droites suivantes :
d1 : y = -3x+5 d2 : y = 4x-2 d2 : y = 5


Soit d la droite d'équation y = 9x-11. Les points A(12 ; 97) et
B(-6 ; 65) appartiennent-ils à la droite d ? Justifier.


Soit d et d' les droites d'équation respective y = -3 et x = 3.
Parmi les points A(3 ; -3), B(3 ; 3), C(-3 ; 3) et D(-3 ; -3) lesquels appartiennent à la droite d ? à la droite d' ?


Dans chaque cas, dire si les droites d1 et d2 sont parallèles.
a) d1 : y = 3x+5 et d2 : y = 3x-2 b) d1 : y = -3x+7 et d2 : y = 3x+8
c) d1 : y = 4x+1 et d2 : y = 4x d) d1 : y = 5 et d2 : y = 5x


Même exercice :
a) d1 : y = 2x+3 et d2 : y = 3x+2 b) d1 : y = 5x+1 et d2 : y = 1+5x
c) d1 : y = 5 et d2 : y = 7 d) d1 : x = 3 et d2 : x = -1


Pour chacune des affirmations indiquer si elle est vraie ou fausse.
1) La droite d'équation y = 2 est parallèle à l'axe des ordonnées.
2) La droite d'équation y = x est parallèle à l'axe des abscisses.
3) Les droites d'équations y = x et y = -x sont parallèles.
4) Les droites d'équation y = 3 et x = 2 sont sécantes.


1) Donner l'équation de la droite d1 passant par le point A(0 ; 2) et parallèle à la droite d2 d'équation y = -2x+5.
2) Donner l'équation de la droite d3 passant par le point A(0 ; -1) et parallèle à l'axe des abscisses.
3) Donner l'équation de la droite d4 passant par le point A(3 ; 2) et parallèle à l'axe des ordonnées.









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Yvan Monka – Académie de Strasbourg –  HYPERLINK "http://www.maths-et-tiques.fr" www.maths-et-tiques.fr


y

D

c

 EMBED Equation.DSMT4 

O

 EMBED Equation.DSMT4 

y

D

a

b

1

 EMBED Equation.DSMT4 

O

 EMBED Equation.DSMT4 

x

x

 EMBED Equation.DSMT4 

O

 EMBED Equation.DSMT4 

3

2

+3

D



1

B

A

 EMBED Equation.DSMT4 

O

 EMBED Equation.DSMT4 

d1

d3

d2



D



c

c'

 EMBED Equation.DSMT4 

O

 EMBED Equation.DSMT4 



D

c'

b

 EMBED Equation.DSMT4 

O

 EMBED Equation.DSMT4 

D



b

b'

 EMBED Equation.DSMT4 

O

 EMBED Equation.DSMT4 

D



b

b'

 EMBED Equation.DSMT4 

O

 EMBED Equation.DSMT4 

D

 EMBED Equation.DSMT4 

 EMBED Equation.DSMT4 

O

 EMBED Equation.DSMT4 

D



a

1

 EMBED Equation.DSMT4 

 
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