Alignement de points, intersection, parallélisme : vrai ou faux, Memory, texte à trous et remets dans l'ordre
2nde › Mathematiques › Équations de droites. Teste tes connaissances en quelques minutes, sans inscription : la correction s'affiche à chaque réponse.
Révision : les 20 affirmations corrigées
Pour vérifier l'alignement de A, B, C on calcule \((x_B-x_A)(y_C-y_A)-(x_C-x_A)(y_B-y_A)=0\).
Vrai — C'est la condition donnée par le déterminant nul équivalente à la colinéarité des vecteurs \(\vec{AB}\) et \(\vec{AC}\).
Le déterminant nul signifie que \(\vec{AB}\) et \(\vec{AC}\) sont colinéaires.
Vrai — La nullité du déterminant exprime exactement la colinéarité des deux vecteurs issus de A.
Deux droites de pentes différentes se coupent en un seul point.
Vrai — Si \(m_1\neq m_2\) le système conduit à une unique solution pour \(x\) puis \(y\), donc une intersection unique.
Pour trouver l'intersection on écrit \(m_1x+p_1=m_2x+p_2\).
Vrai — On égalise les deux expressions de \(y\) issues des équations \(y=m_1x+p_1\) et \(y=m_2x+p_2\).
Si \(m_1\neq m_2\) alors \(x=\frac{p_2-p_1}{m_1-m_2}\).
Vrai — En isolant \(x\) dans \(m_1x+p_1=m_2x+p_2\) on obtient bien cette formule.
Après avoir trouvé \(x\) on calcule \(y\) par \(y=m_1x+p_1\).
Vrai — Il suffit de remplacer la valeur de \(x\) dans l'une des deux équations de droite pour obtenir \(y\).
Deux droites sont parallèles si elles ont la même pente \(m_1=m_2\).
Vrai — Le cours rappelle que l'égalité des pentes caractérise le parallélisme des droites.
Si deux droites ont la même pente et \(p_1\neq p_2\) alors elles ne se croisent jamais.
Vrai — Même pente différente ordonnée à l'origine signifie droites distinctes et sans intersection.
Si deux droites ont exactement la même équation alors elles sont confondues.
Vrai — Si les deux équations coïncident alors elles représentent le même ensemble de points, donc sont confondues.
L'égalité du déterminant écrite est une condition nécessaire et suffisante d'alignement.
Vrai — La condition donnée par le déterminant nul est équivalente à l'alignement des trois points.
Si le déterminant vaut 1 alors A, B, C sont alignés.
Faux — Le déterminant doit valoir exactement \(0\) pour que les points soient alignés, pas \(1\).
Pour l'intersection on calcule \(x=\frac{m_1-m_2}{p_2-p_1}\).
Faux — La formule correcte inverse numérateur et dénominateur: \(x=\frac{p_2-p_1}{m_1-m_2}\).
Deux droites de même pente sont toujours la même droite.
Faux — Elles peuvent être distinctes si leurs ordonnées à l'origine \(p_1\) et \(p_2\) sont différentes.
Si \(m_1=m_2\) alors le système donne forcément \(x=0\).
Faux — Lorsque \(m_1=m_2\) l'équation sur \(x\) disparaît et on ne peut pas conclure \(x=0\) en général.
Les points A, B, C sont alignés si \((x_B-x_A)(y_C-y_A)+(x_C-x_A)(y_B-y_A)=0\).
Faux — Le signe devant le second terme doit être négatif dans la condition d'alignement donnée par le cours.
On ne peut pas utiliser le déterminant si une coordonnée vaut zéro.
Faux — La présence d'une coordonnée nulle n'empêche pas le calcul du déterminant ni la vérification d'alignement.
Si \(p_1=p_2\) alors les droites sont parallèles.
Faux — L'égalité des ordonnées à l'origine ne garantit pas le parallélisme; il faut comparer les pentes \(m_1\) et \(m_2\).
Pour vérifier l'alignement, il suffit de comparer seulement les abscisses.
Faux — Comparer uniquement les abscisses ignore les ordonnées; l'alignement nécessite la condition du déterminant.
Si \(m_1\neq m_2\) les droites n'ont pas d'intersection.
Faux — C'est l'inverse : si \(m_1\neq m_2\) alors les droites se coupent en un point unique.
L'égalité \(m_1=m_2\) implique que \(p_1=p_2\).
Faux — Pentes égales ne forcent pas les ordonnées à l'origine à être égales; elles peuvent être différentes.
Les 10 notions à retenir
- Condition d'alignement
- \((x_B-x_A)(y_C-y_A)-(x_C-x_A)(y_B-y_A)=0\)
- Vecteurs colinéaires
- Vecteurs parallèles ou opposés, déterminant des composantes nul
- Équation réduite
- Forme \(y=mx+p\) d'une droite
- Pente
- Coefficient directeur d'une droite, noté \(m\)
- Ordonnée à l'origine
- Valeur de \(y\) pour \(x=0\), notée \(p\)
- Point d'intersection
- Coordonnées communes aux deux droites
- Formule de \(x\)
- \(x=\frac{p_2-p_1}{m_1-m_2}\) si \(m_1\neq m_2\)
- Parallélisme
- Deux droites ayant la même pente \(m_1=m_2\)
- Droites confondues
- Mêmes équations, même ensemble de points
- Méthode d'intersection
- Résoudre le système \(y=m_1x+p_1,\; y=m_2x+p_2\)
Les 14 phrases à connaître
Pour tester l'alignement, on compare les vecteurs \(\vec{AB}\) et \(\vec{AC}\).
La comparaison se fait entre \(\vec{AB}\) et \(\vec{AC}\) pour vérifier la colinéarité.
Les trois points sont alignés si le déterminant vaut 0.
L'alignement équivaut à la nullité du déterminant, donc sa valeur est 0.
Le développement du déterminant donne l'équation \((x_B - x_A)(y_C - y_A) - (x_C - x_A)(y_B - y_A) = 0\).
C'est le développement du déterminant 2×2 des différences d'abscisses et d'ordonnées.
La forme des deux équations à résoudre pour une intersection est \(y = m_1 x + p_1\) et \(y = m_2 x + p_2\).
On écrit chaque droite sous la forme \(y = mx + p\) pour former le système à résoudre.
En égalant les deux expressions de \(y\), on obtient \((m_1 - m_2)x = p_2 - p_1\).
En mettant tous les termes en \(x\) d'un côté on trouve \((m_1 - m_2)x = p_2 - p_1\).
Si \(m_1 \neq m_2\), l'abscisse de l'intersection est \(x = \frac{p_2 - p_1}{m_1 - m_2}\).
On isole \(x\) dans \((m_1 - m_2)x = p_2 - p_1\) pour obtenir la fraction donnée.
Ensuite on calcule \(y\) en remplaçant \(x\) dans l'équation de la première droite \(y = m_1 x + p_1\).
Après avoir trouvé \(x\) on le remplace dans l'équation de la première droite \(y = m_1 x + p_1\) pour obtenir \(y\).
Deux droites sont parallèles si elles ont la même pente.
Le parallélisme se caractérise par l'égalité des pentes des deux droites.
La condition algébrique du parallélisme s'écrit \(m_1 = m_2\).
Deux droites sont parallèles exactement quand leurs pentes sont égales, donc \(m_1 = m_2\).
Si deux droites ont la même pente mais des ordonnées différentes, elles ne se croisent jamais.
Avec mêmes pentes et ordonnées différentes elles sont parallèles et ne se croisent pas.
Si deux droites ont strictement la même équation, elles sont confondues.
La même équation signifie qu'il s'agit de la même droite, donc elles sont confondues.
La forme générale d'une droite étudiée ici est \(y = mx + p\).
Le cours utilise la forme affine \(y = mx + p\) pour représenter une droite.
Dans \(y = mx + p\), le symbole \(p\) représente l'ordonnée à l'origine.
Par définition \(p\) est l'ordonnée du point où la droite coupe l'axe des ordonnées.
On vérifie l'alignement de trois points en utilisant le concept de vecteurs.
Le cours explique l'alignement via la colinéarité de vecteurs (par exemple \(\vec{AB}\) et \(\vec{AC}\)).
Les 6 séries dans le bon ordre
Ordre des étapes pour vérifier l'alignement de A, B, C (du début à la fin).
- Calculer \(x_B - x_A\) et \(y_B - y_A\)
- Calculer \(x_C - x_A\) et \(y_C - y_A\)
- Former le déterminant 2×2 avec ces différences
- Conclure: points alignés si le déterminant = 0
On commence par les différences d'abscisses/ordonnées, on forme le déterminant puis on vérifie s'il est nul.
Étapes pour trouver l'abscisse de l'intersection de deux droites (ordre attendu).
- Égaler \(m_1 x + p_1 = m_2 x + p_2\)
- Regrouper les termes en \(x\) pour obtenir \((m_1-m_2)x = p_2-p_1\)
- Isoler \(x\) et écrire \(x = \frac{p_2 - p_1}{m_1 - m_2}\)
On égalise les \(y\), on met les termes en \(x\) d'un côté puis on divise pour isoler \(x\).
Ordre pour calculer complètement le point d'intersection (de l'abscisse au point).
- Trouver \(x\) avec \(x = \frac{p_2 - p_1}{m_1 - m_2}\)
- Remplacer \(x\) dans \(y = m_1 x + p_1\)
- Calculer \(y\)
- Donner le point d'intersection \((x,y)\)
Après l'abscisse on calcule \(y\) puis on présente la paire \((x,y)\) du point d'intersection.
Décider si deux droites sont parallèles ou confondues (ordre logique).
- Comparer les pentes: vérifier si \(m_1 = m_2\)
- Si \(m_1 \neq m_2\), conclure qu'elles se croisent
- Si \(m_1 = m_2\), comparer \(p_1\) et \(p_2\)
- Conclure: confondues si \(p_1 = p_2\), sinon parallèles
On teste d'abord l'égalité des pentes; si égales on compare les ordonnées à l'origine pour différencier parallèles et confondues.
Étapes pour développer le déterminant d'alignement (ordre à suivre).
- Écrire la matrice des différences 2×2
- Multiplier les termes sur la diagonale principale
- Multiplier les termes sur l'autre diagonale
- Soustraire ces produits et vérifier si le résultat = 0
Le développement du déterminant se fait produit diagonale principale moins produit de l'autre diagonale, puis on vérifie la nullité.
Procédure pour résoudre le système formé par deux droites (ordre correct).
- Écrire le système \(\begin{cases}y=m_1x+p_1\\y=m_2x+p_2\end{cases}\)
- Égaler les deux expressions de \(y\)
- Résoudre pour \(x\)
- Remplacer \(x\) pour obtenir \(y\)
On écrit le système, on égalise les \(y\), on trouve \(x\) puis on calcule \(y\) en remplaçant.
