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Représenter et caractériser les droites du plan Dans le programme de maths en Seconde, la notion de représentation de droites dans le plan s'étudie dans deux contextes différents. Dans un premier temps, elle nous sert dans la représentation graphique des fonctions linéaires et affines. Elle est dans un deuxième temps étudiée en tant que notion spécifique qui permet de caractériser des figures géométriques. A noter que dans cette partie du chapitre, le plan est toujours muni d'un repère orthonormé (O, I, J). L'équation de droites Dans un plan, M(𝑥; y) sont des points qui constituent l'ensemble des points qui existe entre A et B. Programme de Maths en Seconde : la géométrie. L'équation cartésienne d'une droite (AB) se vérifie par les coordonnées de tous ces points M. Il s'en suit que si la droite est parallèle à l'axe vertical des ordonnées, il existe logiquement une relation unique: En revanche, une droite n'est pas parallèle à l'axe des ordonnées s'il existe deux réels a et b qui vérifient l'équation réduite y = ax + b. On en déduit que si a = 0, elle est parallèle à l'axe des abscisses.
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Bref, \(b\) POSITIONNE. Un point et une direction, c'est bien suffisant pour tracer une droite. Deux droites sont parallèles (ou éventuellement confondues) si elles ont le même coefficient directeur. Sinon elles sont sécantes (voir les positions relatives de droites). Comment déterminer l'équation de la droite à partir de deux points connus? Retrouvons nos chers points \(A\) et \(B\) de coordonnées respectives \((x_A\, ; y_A)\) et \((x_B \, ; y_B)\) dans un plan muni d'un repère. Algébriquement, un coefficient directeur se détermine grâce aux coordonnées de deux points donnés (ou relevés sur la droite): \(\alpha = \frac{y_B - y_A}{x_B - x_A}\) Il est évident que l'on peut choisir n'importe quel couple de points appartenant à la droite et le fait que \(x_A\) soit plus petit ou plus grand que \(x_B\) n'a strictement aucune importance. Droites du plan. On peut donc inverser l'ordre des termes dans l'expression de \(a, \) du moment que cette inversion s'opère au numérateur ET au dénominateur. Une fois que l'on connaît \(a, \) il suffit d'utiliser l'équation de la droite en remplaçant \(x\) et \(y\) par les coordonnées de l'un des deux points connus et le coefficient \(a\) par la valeur trouvée.
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3. Tracer une droite connaissant son équation cartésienne ax + by + c = 0 équation cartésienne, on peut: l'équation cartésienne, droite ( d 4) d'équation −3 x + 2 y − 6 = 0. On choisit arbitrairement deux valeurs de x, par exemple 0 et 2. On calcule les valeurs de y correspondantes. Pour x = 0, on a: −3 × 0 + 2 y − 6 = 0 soit 2 y − 6 = 0 d'où y = 3. ( d 4) passe donc par le point A(0; 3). Pour x = 2, on a: −3 × 2 + 2 y − 6 = 0 soit −6 + 2 y −6 = 0 d'où y = 6. donc par le point B(2; 6). On place ces deux points A(0; 3) et B(2; 6) dans le On trace la droite qui relie les deux points. Droites du plan seconde les. On obtient la représentation graphique de ( d 4): à l'origine et en utilisant un vecteur directeur l'ordonnée à l'origine et d'un vecteur directeur premier point de coordonnées (0; y(0)); identifier les coordonnées d'un vecteur directeur de la droite. D'après un théorème du cours, si ax + by + c = 0 est une équation cartésienne d'une droite ( d), alors le vecteur est un vecteur directeur de ( d); à l'aide du vecteur directeur, placer un second point de la droite à partir du souhaitée.
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1) Droite verticale: Toute droite verticale admet une équation réduite du type x = constante Tous les points de cette droite auront la même abscisse. Exemple: soit (d) d'équation x = 3 (Notation: (d): x = 3) 2) Droite horizontale: Toute droite horizontale admet pour équation réduite y = constante Tous les points de cette droite auront la même ordonnée. Exemple: Soit (D) d'équation réduite y = - 1 3) Droite oblique: Toute droite oblique admet pour équation réduite y = ax + b où a et b sont des réels avec a ≠ 0. Remarque: si a = 0, alors on est dans le cas 2) Droite horizontale Soit (d): y = 2x + 3 Exercice d'application: Soient A(-2;3), B(4;3), C(-2;5) et D(1;2) dans un repère orthogonal du plan. Déterminer l'équation réduite de (AB), puis de (AC) et enfin de (CD). Solution: a) Equation réduite de (AB): On constate que yA = yB. Donc: (AB) est une droite horizontale. Tracer une droite du plan- Seconde- Mathématiques - Maxicours. Par conséquent, son équation réduite est y = 3 b) Equation réduite de (AC): On constate que xA = xC Donc:(AC) est une droite verticale.
1. Équation réduite d'une droite Propriété Une droite du plan peut être caractérisée une équation de la forme: x = c x=c si cette droite est parallèle à l'axe des ordonnées ( « verticale ») y = m x + p y=mx+p si cette droite n'est pas parallèle à l'axe des ordonnées. Dans le second cas, m m est appelé coefficient directeur et p p ordonnée à l'origine. Exemples Remarques L'équation d'une droite peut s'écrire sous plusieurs formes. Par exemple y = 2 x − 1 y=2x - 1 est équivalente à y − 2 x + 1 = 0 y - 2x+1=0 ou 2 y − 4 x + 2 = 0 2y - 4x+2=0, etc. Les formes x = c x=c et y = m x + p y=mx+p sont appelées équation réduite de la droite. Cette propriété indique que toute droite qui n'est pas parallèle à l'axe des ordonnées est la représentation graphique d'une fonction affine. (Voir chapitre Fonctions linéaires et affines) Une droite parallèle à l'axe des abscisses a un coefficient direct m m égal à zéro. Son équation est donc de la forme y = p y=p. C'est la représentation graphique d'une fonction constante.
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