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Mathématiques — Géométrie

Géométrie repérée

Équation de droite, vecteur directeur, vecteur normal, projeté orthogonal, distance

Résumé synthétiqueFiche en 4 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

Cours de maths du tronc commun. Même notion dans une autre matière : Géométrie repérée — spé Maths

Résumé

La géométrie repérée traduit les figures en équations et en coordonnées : on calcule au lieu de tracer. Au cœur du chapitre, la droite, décrite soit par son équation réduite $y = mx + p$, soit par son équation cartésienne $ax + by + c = 0$. À chaque droite sont attachés deux vecteurs essentiels : un vecteur directeur $\vec{u}(-b\,;a)$, qui donne sa direction, et un vecteur normal $\vec{n}(a\,;b)$, qui lui est perpendiculaire. Avec eux et le produit scalaire, on teste en un calcul si deux droites sont parallèles ou perpendiculaires. On apprend enfin à projeter orthogonalement un point sur une droite et à mesurer la distance d'un point à une droite — des outils qui servent en géométrie, en optimisation et en physique.

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Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur Géométrie repérée, extraits du quiz de révision.

La pente de la droite passant par $A(1\,;3)$ et $B(4\,;9)$ est :
Réponse :
$2$
$m = \dfrac{y_B - y_A}{x_B - x_A} = \dfrac{9 - 3}{4 - 1} = \dfrac{6}{3} = 2$.
Un vecteur directeur de la droite $3x - 2y + 5 = 0$ est :
Réponse :
$\vec{u}(2\,;3)$
Pour $ax + by + c = 0$, un vecteur directeur est $\vec{u}(-b\,;a) = \vec{u}(2\,;3)$.
Un vecteur normal à la droite $3x - 2y + 5 = 0$ est :
Réponse :
$\vec{n}(3\,;-2)$
Le vecteur normal est $\vec{n}(a\,;b) = \vec{n}(3\,;-2)$.
Le milieu de $[AB]$ avec $A(-2\,;4)$ et $B(6\,;0)$ est :
Réponse :
$(2\,;2)$
Milieu $= \left(\dfrac{-2 + 6}{2}\,;\dfrac{4 + 0}{2}\right) = (2\,;2)$.
L'équation réduite de $2x + 4y - 8 = 0$ est :
Réponse :
$y = -\dfrac{x}{2} + 2$
$4y = -2x + 8$, donc $y = -\dfrac{x}{2} + 2$.
L'équation de la droite passant par $A(2\,;5)$ de pente $-3$ est :
Réponse :
$y = -3x + 11$
$y - 5 = -3(x - 2)$, donc $y = -3x + 6 + 5 = -3x + 11$.
Deux droites de pentes $m_1 = 3$ et $m_2 = -\dfrac{1}{3}$ sont :
Réponse :
perpendiculaires
$m_1 \times m_2 = 3 \times \left(-\dfrac{1}{3}\right) = -1$ : les droites sont perpendiculaires.
Les vecteurs $\vec{u}(2\,;6)$ et $\vec{v}(1\,;3)$ sont :
Réponse :
colinéaires
$2 \times 3 - 6 \times 1 = 6 - 6 = 0$ : les vecteurs sont colinéaires (et $\vec{u} = 2\vec{v}$).
Les droites $y = 2x + 1$ et $y = 2x - 3$ sont :
Réponse :
parallèles non confondues
Même pente $m = 2$ mais ordonnées à l'origine différentes : ce sont des droites parallèles distinctes.
La distance du point $M(1\,;2)$ à la droite $3x + 4y - 5 = 0$ est :
Réponse :
$\dfrac{6}{5}$
$d = \dfrac{|3 \times 1 + 4 \times 2 - 5|}{\sqrt{3^2 + 4^2}} = \dfrac{|6|}{5} = \dfrac{6}{5}$.