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Droites du plan

Équations de droites dans le plan

On munit le plan d'un repère orthonormal $(\mathrm O~ ; \vec{i}~ ; \vec{j})$.

Équation réduite de droite

Il existe deux types d'équations selon l'orientation de la droite :

  • Une droite verticale a pour équation $x = a$ avec $a$ un nombre réel.
  • Si une droite n'est pas verticale, elle a pour équation $y = f(x) = ax + b$ avec $a$ et $b$ deux nombres réels. $a$ est le coefficient directeur de cette droite et $b$ son ordonnée à l'origine.
Calcul du coefficient directeur

Si les points $\mathrm A(x_{\mathrm{A}} ; y_{\mathrm{A}})$ et $\mathrm B(x_{\mathrm{B}} ; y_{\mathrm{B}})$ appartiennent à cette droite non verticale, le coefficient directeur de cette droite est égal à :

$$a = \frac{y_{\mathrm{B}} - y_{\mathrm{A}}}{x_{\mathrm{B}} - x_{\mathrm{A}}}$$

Droites parallèles

Deux droites non verticales sont parallèles si et seulement si elles ont même coefficient directeur.

Droites perpendiculaires

Deux droites non verticales sont perpendiculaires si et seulement si le produit de leur coefficient directeur est égal à $-1$.

EN RÉSUMÉ

Intersection de deux droites sécantes

Tout d'abord pour que deux droites (non verticales) soient sécantes, il faut qu'elles n'aient pas le même coefficient directeur.

Exemple

Déterminons l'intersection des droites d'équations réduites $\displaystyle y = -\frac{3}{4} x - \frac{5}{4}$ et $y = -5x + 3$.

Par égalité des expressions $y$, on a $ \displaystyle -\frac{3}{4} x - \frac{5}{4} = -5x + 3$, donc

$\displaystyle 5x - \frac{3}{4} x = 3 + \frac{5}{4}$, puis

$\displaystyle \frac{20}{4}x - \frac{3}{4} x = \frac{12}{4} + \frac{5}{4}$ et 

$\displaystyle \frac{17}{4}x = \frac{17}{4}$.

On a donc $x = 1$ et, en utilisant la deuxième équation réduite, $y = -5\times 1 + 3 = -5 + 3 = -2$. 

Le point d'intersection de ces deux droites est donc le point de coordonnées $(1~; -2)$.

EN RÉSUMÉ

Déterminer un vecteur directeur de la droite d’équation cartésienne ax+by+c=0

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Déterminer l'équation cartésienne d'une droite à l'aide d'un vecteur directeur et d'un point

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Déterminer une équation cartésienne d’une droite à partir de deux points

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Déterminer le nombre de solution d'un système linéaire deux équations à deux inconnues

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Résoudre un système linéaire à l'aide de la méthode par substitution

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Comment résoudre un système linéaire à l'aide de la méthode par combinaison

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Déterminer le point d'intersection entre deux droites

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Montrer que deux droites sont parallèles

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Passer d'une équation cartésienne à l'expression réduite d'une droite

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