8. La droite dans le plan (étude analytique)
Coordonnées, vecteur directeur, équations d’une droite et positions relatives.
∑Résumé du cours
Repère et coordonnées
Dans un repère (O ; i, j) : AB(x_B − x_A ; y_B − y_A) ; milieu I((x_A + x_B)/2 ; (y_A + y_B)/2).
Colinéarité
u(x ; y) et v(x′ ; y′) sont colinéaires ⇔ det(u, v) = xy′ − x′y = 0.
Équations d’une droite
- Paramétrique : passant par A(x_A ; y_A) de vecteur directeur u(α ; β) : x = x_A + αt, y = y_A + βt (t ∈ ℝ).
- Cartésienne : ax + by + c = 0, avec (a ; b) ≠ (0 ; 0) ; un vecteur directeur est u(−b ; a).
- Réduite : y = mx + p (droite non parallèle à l’axe des ordonnées) ; m est la pente : m = (y_B − y_A)/(x_B − x_A).
Positions relatives
- Deux droites sont parallèles ⇔ leurs vecteurs directeurs sont colinéaires ⇔ (forme réduite) même pente.
- Sinon elles sont sécantes ; on trouve l’intersection en résolvant le système de leurs équations.
✎Exemples corrigés
Exemple 1
Déterminer une équation de la droite (AB) avec A(1 ; 2) et B(3 ; 6).
Voir la correction
(AB) : y = 2x, soit 2x − y = 0.
Exemple 2
Étudier la position de (D) : 2x − y + 1 = 0 et (D′) : 4x − 2y + 3 = 0.
Voir la correction
A(0 ; 1) ∈ (D) mais 4 × 0 − 2 × 1 + 3 = 1 ≠ 0, donc A ∉ (D′) : strictement parallèles.
Exemple 3
Donner une représentation paramétrique de la droite passant par A(1 ; −1) de vecteur directeur u(3 ; 2).
Voir la correction
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-
La pente de y = −3x + 5 est…
Réponse
b) −3 — Coefficient de x. -
Un vecteur directeur de 3x + 2y − 1 = 0 est…
Réponse
b) (−2 ; 3) — u(−b ; a) = (−2 ; 3). -
u(1 ; 2) et v(2 ; 4) sont…
Réponse
a) colinéaires — det = 4 − 4 = 0. -
A(1 ; 1) appartient-il à x + y − 2 = 0 ?
Réponse
a) Oui — 1 + 1 − 2 = 0.
الإحداثيات، المتجهة الموجهة، معادلات مستقيم والأوضاع النسبية.
∑ملخص الدرس
المعلم والإحداثيات
في معلم (O ; i, j): AB(x_B − x_A ; y_B − y_A) ؛ المنتصف I((x_A + x_B)/2 ; (y_A + y_B)/2).
الاستقامية
u(x ; y) و v(x′ ; y′) مستقيميتان ⇔ det(u, v) = xy′ − x′y = 0.
معادلات مستقيم
- تمثيل بارامتري: المار من A(x_A ; y_A) والموجه بـ u(α ; β): x = x_A + αt ، y = y_A + βt (t ∈ ℝ).
- معادلة ديكارتية: ax + by + c = 0 مع (a ; b) ≠ (0 ; 0)؛ متجهة موجهة له هي u(−b ; a).
- المعادلة المختصرة: y = mx + p (مستقيم غير مواز لمحور الأراتيب)؛ m هو المعامل الموجه: m = (y_B − y_A)/(x_B − x_A).
الأوضاع النسبية
- يكون مستقيمان متوازيين ⇔ متجهتاهما الموجهتان مستقيميتان ⇔ (بالمعادلة المختصرة) لهما نفس المعامل الموجه.
- وإلا فهما متقاطعان؛ ونجد نقطة التقاطع بحل نظمة معادلتيهما.
✎أمثلة محلولة
مثال 1
حدد معادلة المستقيم (AB) مع A(1 ; 2) و B(3 ; 6).
عرض الحل
(AB) : y = 2x، أي 2x − y = 0.
مثال 2
ادرس وضعية (D): 2x − y + 1 = 0 و (D′): 4x − 2y + 3 = 0.
عرض الحل
A(0 ; 1) ∈ (D) لكن 4 × 0 − 2 × 1 + 3 = 1 ≠ 0، إذن A ∉ (D′): متوازيان قطعًا.
مثال 3
أعط تمثيلًا بارامتريًا للمستقيم المار من A(1 ; −1) والموجه بـ u(3 ; 2).
عرض الحل
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-
المعامل الموجه لـ y = −3x + 5 هو…
الجواب
ب) −3 — معامل x. -
متجهة موجهة لـ 3x + 2y − 1 = 0 هي…
الجواب
ب) (−2 ; 3) — u(−b ; a) = (−2 ; 3). -
u(1 ; 2) و v(2 ; 4)…
الجواب
أ) مستقيميتان — det = 4 − 4 = 0. -
هل A(1 ; 1) تنتمي إلى x + y − 2 = 0؟
الجواب
أ) نعم — 1 + 1 − 2 = 0.
Résumé rédigé par Nqraw selon le programme officiel marocain.