Retour à la page d'accueilMathématiques · Seconde · Changer de matière
Commencer gratuitement
Seconde · Mathématiques
Géométrie analytique · Géométrie analytique

Parallélisme et perpendicularité de droites

Sur le plan d'une ville, deux rues peuvent aller dans la même direction (elles sont parallèles) ou se croiser à angle droit (elles sont perpendiculaires). Pour le savoir sans tracer le plan, il suffit de regarder un nombre pour chaque droite : son coefficient directeur.

Le coefficient directeur

Entraîne-toi★☆☆Pas commencé
Calculer le coefficient directeur de la droite passant par les points $A(2 ; -1)$ et $B(5 ; 8)$, puis en déduire le coefficient directeur de toute droite perpendiculaire…

Calculer le coefficient directeur de la droite passant par les points $A(2 ; -1)$ et $B(5 ; 8)$, puis en déduire le coefficient directeur de toute droite perpendiculaire à celle-ci.

Résoudre

Droites parallèles

Deux droites parallèles r et s, de même inclinaison, dans un repère. r s
Entraîne-toi★☆☆Pas commencé
Soit les droites $r: y = -2x + 5$ et $s: y = \frac{1}{2}x - 3$. Indiquer en justifiant si elles sont parallèles, perpendiculaires ou sécantes non perpendiculaires.

Soit les droites $r: y = -2x + 5$ et $s: y = \frac{1}{2}x - 3$. Indiquer en justifiant si elles sont parallèles, perpendiculaires ou sécantes non perpendiculaires.

Résoudre
Entraîne-toi★☆☆Pas commencé
Déterminer l'équation réduite de la droite parallèle à $y = -3x + 2$ et passant par le point $P(0 ; 5)$.

Déterminer l'équation réduite de la droite parallèle à $y = -3x + 2$ et passant par le point $P(0 ; 5)$.

Résoudre
Entraîne-toi★☆☆Pas commencé
Écrire l'équation cartésienne de la droite parallèle à l'axe des abscisses et passant par le point $Q(-3 ; 8)$.

Écrire l'équation cartésienne de la droite parallèle à l'axe des abscisses et passant par le point $Q(-3 ; 8)$.

Résoudre

Parallélisme avec les équations cartésiennes

Équations paramétriques

Si la droite passe par $A(x_A ; y_A)$ et a pour vecteur directeur $\vec u\,(u_x ; u_y)$, un point $M(x ; y)$ est sur la droite quand $\overrightarrow{AM} = t\,\vec u$ pour un réel $t$ :

$$x = x_A + t\,u_x \qquad y = y_A + t\,u_y$$

Forme symétrique

En éliminant $t$, on obtient, si $u_x \neq 0$ et $u_y \neq 0$ :

$$\frac{x - x_A}{u_x} = \frac{y - y_A}{u_y}$$
Entraîne-toi★☆☆Pas commencé
Un vecteur directeur de la droite $r$ est $\vec{v} = (3 ; -1)$. Donner un vecteur directeur d'une droite parallèle à $r$ et un autre d'une droite perpendiculaire à $r$.

Un vecteur directeur de la droite $r$ est $\vec{v} = (3 ; -1)$. Donner un vecteur directeur d'une droite parallèle à $r$ et un autre d'une droite perpendiculaire à $r$.

Résoudre
Entraîne-toi★☆☆Pas commencé
Vérifier analytiquement si les droites données par leur équation cartésienne $r: 3x - 6y + 2 = 0$ et $s: x - 2y - 5 = 0$ sont parallèles.

Vérifier analytiquement si les droites données par leur équation cartésienne $r: 3x - 6y + 2 = 0$ et $s: x - 2y - 5 = 0$ sont parallèles.

Résoudre
Entraîne-toi★★☆Pas commencé
Calculer la valeur du paramètre $k$ pour que la droite $kx - 3y + 6 = 0$ soit parallèle à la droite passant par les points $A(1 ; 2)$ et $B(4 ; 11)$.

Calculer la valeur du paramètre $k$ pour que la droite $kx - 3y + 6 = 0$ soit parallèle à la droite passant par les points $A(1 ; 2)$ et $B(4 ; 11)$.

Résoudre

Droites perpendiculaires

Deux droites perpendiculaires r et s se coupant à angle droit. r s
Entraîne-toi★☆☆Pas commencé
Donner le coefficient directeur d'une droite parallèle et celui d'une droite perpendiculaire à la droite d'équation $y = 4x - 7$.

Donner le coefficient directeur d'une droite parallèle et celui d'une droite perpendiculaire à la droite d'équation $y = 4x - 7$.

Résoudre
Entraîne-toi★☆☆Pas commencé
Déterminer l'équation, sous la forme $y - y_A = m(x - x_A)$, de la droite perpendiculaire à $y = \frac{2}{5}x - 1$ passant par le point $A(4 ; 2)$.

Déterminer l'équation, sous la forme $y - y_A = m(x - x_A)$, de la droite perpendiculaire à $y = \frac{2}{5}x - 1$ passant par le point $A(4 ; 2)$.

Résoudre
Entraîne-toi★★☆Pas commencé
Déterminer la valeur du paramètre $m$ pour que les droites $r: mx + 4y - 1 = 0$ et $s: 2x - 5y + 8 = 0$ soient perpendiculaires.

Déterminer la valeur du paramètre $m$ pour que les droites $r: mx + 4y - 1 = 0$ et $s: 2x - 5y + 8 = 0$ soient perpendiculaires.

Résoudre

Application : la médiatrice

La médiatrice d'un segment $[AB]$ est la droite perpendiculaire à $(AB)$ passant par son milieu : c'est l'ensemble des points équidistants de $A$ et $B$.

Segment AB, son milieu M et sa médiatrice perpendiculaire. A B M médiatrice

Distance d'un point à une droite

Le point $H$ de la droite $r$ le plus proche d'un point $P$ est le point d'intersection de $r$ avec la droite perpendiculaire à $r$ passant par $P$ : c'est la projection orthogonale de $P$ sur $r$. La plus courte distance de $P$ à $r$ est la longueur $PH$.

Entraîne-toi★★☆Pas commencé
Déterminer l'équation réduite de la médiatrice du segment d'extrémités $A(-2 ; 3)$ et $B(4 ; 1)$. (Rappel : la médiatrice est la droite perpendiculaire au segment…

Déterminer l'équation réduite de la médiatrice du segment d'extrémités $A(-2 ; 3)$ et $B(4 ; 1)$. (Rappel : la médiatrice est la droite perpendiculaire au segment passant par son milieu.)

X Y A B M Médiatrice
Résoudre
Entraîne-toi★★☆Pas commencé
Sur le réseau ferroviaire, un tronçon rectiligne de voie à grande vitesse suit la droite $r: 3x + 4y - 24 = 0$ (où les coordonnées $x$ et $y$ sont en kilomètres par…

Sur le réseau ferroviaire, un tronçon rectiligne de voie à grande vitesse suit la droite $r: 3x + 4y - 24 = 0$ (où les coordonnées $x$ et $y$ sont en kilomètres par rapport à un centre de contrôle). Une plateforme logistique située au point $P(7 ; 7)$ doit être reliée à la voie principale par un embranchement entièrement rectiligne.

  1. a) Pour minimiser le coût et l'impact environnemental, l'embranchement doit suivre la plus courte distance possible jusqu'à la voie. Déterminer l'équation cartésienne de la droite $s$ le long de laquelle doit passer cet embranchement et justifier quelle propriété géométrique garantit que ce tracé est le plus court.
  2. b) Calculer les coordonnées exactes du point de raccordement $Q$ où l'embranchement rejoindra la voie principale en résolvant le système formé par les deux droites.
  3. c) La réglementation prévoit que, si la distance entre la plateforme et la voie principale dépasse $4\text{ km}$, une gare technique intermédiaire doit être construite. Justifier si cette gare sera nécessaire en calculant la distance exacte entre $P$ et $Q$.
Résoudre
Entraîne-toi★★★Pas commencé
Un bateau navigue en ligne droite le long de la trajectoire $r: 3x + 4y - 24 = 0$. Un phare est situé au point $F(7 ; 7)$. Calculer la plus courte distance entre le…

Un bateau navigue en ligne droite le long de la trajectoire $r: 3x + 4y - 24 = 0$. Un phare est situé au point $F(7 ; 7)$. Calculer la plus courte distance entre le phare et la trajectoire du bateau. (Indication : déterminer la droite perpendiculaire à $r$ passant par $F$, trouver le point d'intersection puis calculer la distance entre les deux points.)

Résoudre
Entraîne-toi★★★Pas commencé
Déterminer les coordonnées exactes de la projection orthogonale du point $P(3\,;\,-2)$ sur la droite $r: x - 2y + 5 = 0$. (Remarque : la projection orthogonale est le…

Déterminer les coordonnées exactes de la projection orthogonale du point $P(3\,;\,-2)$ sur la droite $r: x - 2y + 5 = 0$. (Remarque : la projection orthogonale est le point d'intersection de la droite $r$ avec la droite perpendiculaire à celle-ci passant par $P$.)

Résoudre

Vers la fin : on revient à nos rues. Deux rues sont parallèles si leurs coefficients directeurs sont égaux.

L'essentiel

Voir tous les exercices de cette partie