Vidéo terminée
Leçon suivante · leçon 2Équation cartésienne d'un planLeçon 1
Représentation paramétrique d'une droite
Le cours écrit
1.1 D'une égalité vectorielle à trois équations
Au chapitre 3 : la droite passant par et de vecteur directeur (non nul) est l'ensemble des points tels que Avec des coordonnées, , et , cette égalité de vecteurs s'écrit coordonnée par coordonnée : , et .
1.2 Définition
Propriété et définition. La droite passant par et de vecteur directeur est l'ensemble des points tels que Ce système est une représentation paramétrique de ; le réel est le paramètre.
Chaque valeur de donne un point de , et chaque point de est obtenu pour une seule valeur de : le paramètre repère le point sur la droite, comme une abscisse sur un axe gradué. Pour , on obtient ; pour , le point tel que .
Exemple 1. La droite passe par et elle est dirigée par . Une représentation paramétrique de est Pour , on obtient le point ; pour , le point .
Exemple 2 (droite passant par deux points). et . Le vecteur dirige la droite , qui passe par :
Exemple 3 (dans le cube). La grande diagonale passe par et elle est dirigée par : , , . La diagonale passe par et elle est dirigée par : , , . Quand on étudie deux droites ensemble, on donne à leurs paramètres des noms différents ( et ).
1.3 Lire une représentation paramétrique
Dans une représentation paramétrique, on lit :
- les coordonnées d'un point de la droite : les termes constants (c'est le point obtenu pour ) ;
- les coordonnées d'un vecteur directeur : les coefficients de , sans en oublier aucun (un coefficient peut être nul).
Exemple 4. Le système , , () représente la droite passant par et dirigée par . Le coefficient de dans la deuxième ligne est : la deuxième coordonnée de est nulle.
Attention : une droite a une infinité de représentations paramétriques. On peut partir d'un autre point de la droite, ou prendre un autre vecteur directeur (colinéaire à ). Pour savoir si deux représentations décrivent la même droite, on vérifie que leurs vecteurs directeurs sont colinéaires et qu'un point de l'une est sur l'autre.
Exemple 5. Le système , , () représente la droite de l'exemple 1. En effet, son vecteur directeur est égal à , et son point , obtenu pour , est sur (exemple 6 : c'est le point de paramètre ).
1.4 Un point est-il sur la droite ?
Méthode. Le point est sur si et seulement s'il existe un même réel qui vérifie les trois équations. On trouve avec une équation, puis on vérifie les deux autres.
Exemple 6. Avec la droite de l'exemple 1 : , , .
- : la première équation donne , soit . Alors et : ce sont bien les coordonnées de . , avec .
- : la première équation donne , et la deuxième aussi (). Mais la troisième donne . Aucun réel ne convient : .
Une seule équation ne suffit jamais : le point vérifie les deux premières.
1.5 Segment, demi-droite, mouvement rectiligne
- Si , les points de paramètre forment le segment , et ceux de paramètre la demi-droite . Le milieu de est le point de paramètre .
- Si désigne un temps, le point est la position d'un objet qui avance en ligne droite, toujours à la même vitesse : il parcourt le vecteur pendant chaque unité de temps. Sa vitesse est (la norme se calcule ainsi parce que le repère est orthonormé, chapitre 9). C'est le mouvement rectiligne uniforme de la physique.
Exercices 1 et 2
- Exercice 1 : écrire et lire des représentations paramétriques
- Exercice 2 : la montée d'un avion de tourisme
Corrigés
Cherche d'abord les exercices sur ta feuille, puis compare avec le corrigé détaillé.