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
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.
Droites parallèles
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.
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 $P(0 ; 5)$.
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 $Q(-3 ; 8)$.
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 $u_y \neq 0$ :
$$\frac{x - x_A}{u_x} = \frac{y - y_A}{u_y}$$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 $r$.
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.
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 $B(4 ; 11)$.
Droites perpendiculaires
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 $y = 4x - 7$.
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 $A(4 ; 2)$.
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.
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 $B$.
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 $PH$.
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.)
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.
- 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.
- 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.
- 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 $Q$.
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.)
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 $P$.)
Vers la fin : on revient à nos rues. Deux rues sont parallèles si leurs coefficients directeurs sont égaux.