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Maths (Spé) — Géométrie

Géométrie repérée

Équations de droites, vecteurs directeurs et normaux, parallélisme, perpendicularité

Résumé synthétiqueFiche en 4 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

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

Résumé

La géométrie repérée traduit les problèmes géométriques en langage algébrique grâce au repère orthonormé. Une droite du plan peut être décrite par une équation cartésienne $ax + by + c = 0$ ou une équation réduite $y = mx + p$ (si elle n'est pas verticale). Le vecteur directeur d'une droite $ax + by + c = 0$ est $\vec{u}(-b\,;a)$ et son vecteur normal est $\vec{n}(a\,;b)$. Deux droites sont parallèles si et seulement si leurs vecteurs directeurs sont colinéaires ($\det = 0$), et perpendiculaires si et seulement si le produit scalaire de leurs vecteurs normaux (ou directeurs) est nul. Pour trouver l'intersection de deux droites, on résout le système formé par leurs équations. La distance d'un point $A(x_A\,;y_A)$ à une droite $d : ax + by + c = 0$ se calcule par $d(A, d) = \dfrac{|ax_A + by_A + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}$. L'équation d'un cercle de centre $\Omega(\alpha\,;\beta)$ et de rayon $r$ est $(x - \alpha)^2 + (y - \beta)^2 = r^2$. Ces outils permettent de démontrer rigoureusement des propriétés géométriques : alignement de points, nature de quadrilatères, intersection de droites, tangence à un cercle.

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Questions fréquentes

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

Le vecteur directeur de la droite $2x - 5y + 3 = 0$ est :
Réponse :
$(5\,;2)$
Pour $ax + by + c = 0$, le vecteur directeur est $\vec{u}(-b\,;a) = (-(-5)\,;2) = (5\,;2)$.
Deux droites de pentes $m = 3$ et $m' = -\dfrac{1}{3}$ sont :
Réponse :
Perpendiculaires
$m \times m' = 3 \times \left(-\dfrac{1}{3}\right) = -1$, donc les droites sont perpendiculaires.
L'équation réduite de $4x - 2y + 6 = 0$ est :
Réponse :
$y = 2x + 3$
$4x - 2y + 6 = 0 \Rightarrow 2y = 4x + 6 \Rightarrow y = 2x + 3$.
La distance du point $A(0\,;0)$ à la droite $3x + 4y - 10 = 0$ est :
Réponse :
$2$
$d = \dfrac{|3\times 0 + 4\times 0 - 10|}{\sqrt{9 + 16}} = \dfrac{10}{5} = 2$.