Vecteur directeur et équation cartésienne (forme ax + by + c = 0 démontrée avec le déterminant), équation réduite et pente, droite passant par deux points et alignement, droites parallèles ou sécantes, point d’intersection de deux droites données par leur équation réduite.
À propos de cette page
Des exercices corrigés de seconde sur les équations de droites, classés par cas et par difficulté : vecteur directeur lu sur ax + by + c = 0, appartenance d’un point, pente lue sur un graphique, équation réduite par deux points, alignement, droites parallèles avec ab′ − a′b, intersections et paramètres. Chaque « Démontrer » a une rédaction modèle.
20 exercices, classés par cas comme le cours. Écris ta réponse, puis « Vérifier ».
Cas 1Vecteur directeur et équation cartésienne
Réflexe — point et vecteur : det(AM⃗, u⃗) = 0, puis je développe ; équation ax + by + c = 0 : vecteur directeur (−b ; a) ; un point est sur la droite si ses coordonnées donnent 0. Revoir la méthode →
Exercice 1★★★Facile
Pour chaque droite, donne les coordonnées du vecteur directeur lu sur son équation cartésienne .
: ( ; )
et , donc .
: ( ; )
et , donc . Attention au signe : .
: ( ; )
Il n’y a pas de terme en : et , donc . La droite est verticale (), ce que confirme ce vecteur « tout en hauteur ».
: ( ; )
et , donc : la droite est horizontale ().
Exercice 2★★★Facile
On considère la droite . Pour chaque point, calcule avec ses coordonnées : le point est sur si et seulement si on trouve .
:
: appartient à .
:
: n’appartient pas à .
:
: appartient à .
Le point de d’abscisse a pour ordonnée
On remplace par : , donc . Le point est sur .
Exercice 3★★★Moyen
Dans un repère orthonormé, on donne et . On note la droite passant par et dirigée par .
Démontrer que a une équation de la forme , et donner :
Rédaction attendue. Soit un point du plan. On a . Le point appartient à si et seulement si et sont colinéaires, c’est-à-dire si et seulement si . Or . Donc a pour équation , et . Contrôle avec : .
Le point de d’ordonnée a pour abscisse
Avec : , donc . C’est le point , où coupe l’axe des abscisses.
Le point appartient à pour
On remplace : , soit et . Contrôle avec : .
Exercice 4★★★Difficile
Démonstration et paramètre. Le plan est muni d’un repère orthonormé.
On note l’ensemble des points tels que . Justifier que est une droite. Le point de d’abscisse a pour ordonnée
Rédaction attendue. Avec : , donc et . On pose (c’est avec , ), non nul. Pour : et . Donc et sont colinéaires. est la droite passant par et dirigée par .
Pour un réel , . Elle est dirigée par pour
est dirigée par . Il faut que ce vecteur soit colinéaire à : , soit , donc et . Contrôle : est dirigée par , et .
passe par le point pour
On remplace par et par : vaut , c’est-à-dire . Il est nul pour .
est horizontale (dirigée par ) pour
Le vecteur est colinéaire à si et seulement si , soit . L’équation devient , c’est-à-dire .
Cas 2Équation réduite et pente
Réflexe — j’isole y : le nombre devant x est la pente m, le terme constant est p ; sur un graphique, pente = déplacement vertical ÷ déplacement horizontal ; un point et la pente : p = y_A − m x_A. Revoir la méthode →
Exercice 5★★★Facile
Donne la pente et l’ordonnée à l’origine de chaque droite. Une fraction s’écrit avec « / » (exemple : 2/5).
: m = et p =
La droite est sous la forme : (le nombre qui multiplie ) et .
: m = et p =
On réordonne : . Donc et : la pente n’est pas le premier nombre écrit.
: m = et p =
: et ; la droite passe par l’origine.
: m = et p =
: droite horizontale, de pente , avec .
Exercice 6★★★Facile
Écris l’équation réduite de chaque droite en isolant , puis donne et . Une fraction s’écrit avec « / ».
: m = et p =
, donc : et .
: m = et p =
, donc : et .
: m = et p =
, donc : et .
est une droite verticale d’équation
Il n’y a pas de : , donc . Cette droite n’a ni pente ni équation réduite.
Exercice 7★★★Moyen
Lecture graphique et calcul. Les droites et sont tracées ci-dessous ; les points marqués ont des coordonnées entières.
: m = et p =
coupe l’axe des ordonnées en : . De à , on avance de et on monte de : .
: m = et p =
coupe l’axe des ordonnées en : . De à , on avance de et on monte de : .
La droite de pente passant par a pour ordonnée à l’origine
, donc . Contrôle : .
Justifier que la droite passant par et dirigée par a pour pente , puis donner son ordonnée à l’origine : p =
Rédaction attendue. Le vecteur a une abscisse non nulle, donc la droite n’est pas verticale et sa pente vaut (le vecteur la dirige aussi). Son équation réduite s’écrit , et est sur la droite : , donc . La droite a pour équation .
Exercice 8★★★Difficile
Pente, vecteur directeur et paramètres. Une fraction s’écrit avec « / ».
La droite a pour pente pour
Pour : , donc la pente vaut . On veut , soit . Contrôle : donne .
Une droite dirigée par a pour pente pour
La pente d’une droite dirigée par , avec , vaut : ici , donc .
Démontrer que est dirigée par . Le vecteur directeur de d’abscisse a pour ordonnée
Rédaction attendue. s’écrit : c’est une équation cartésienne avec et , donc est dirigée par . Les autres vecteurs directeurs sont les avec ; pour une abscisse , il faut , ce qui donne : l’ordonnée vaut .
Cas 3Droite passant par deux points, alignement
Réflexe — abscisses différentes : m = (y_B − y_A) ÷ (x_B − x_A), p avec un point, contrôle avec l’autre ; alignement : je remplace les coordonnées du troisième point dans l’équation de (AB). Revoir la méthode →
Exercice 9★★★Facile
Calcule la pente de la droite . Une fraction s’écrit avec « / ».
et : m =
.
et : m =
.
et : m =
.
et : m =
: la droite est horizontale, d’équation .
Exercice 10★★★Facile
Détermine l’équation réduite de la droite , puis vérifie-la avec . Une fraction s’écrit avec « / ».
et : m = et p =
, puis : . Contrôle avec : .
et : m = et p =
, puis : . Contrôle avec : .
et : la droite est verticale, d’équation
et ont la même abscisse : la formule de la pente ne s’applique pas (on diviserait par ). La droite est verticale, d’équation .
Exercice 11★★★Moyen
Dans un repère, on donne et . Une fraction s’écrit avec « / ».
Pente de : m =
.
Ordonnée à l’origine de : p =
: . Contrôle avec : .
Démontrer qu’il existe un unique réel tel que , et soient alignés :
Rédaction attendue. Les abscisses de et sont différentes ; la droite a pour équation . Les points , , sont alignés si et seulement si , c’est-à-dire si et seulement si . Cette équation s’écrit , et a pour unique solution . Contrôle : . Les points sont alignés pour seulement.
Le point de d’abscisse a pour ordonnée
. Le point , par exemple, n’est donc pas sur ().
Exercice 12★★★Difficile
Un élève cherche l’équation réduite de la droite passant par et . Il écrit : « , puis , donc . » Une fraction s’écrit avec « / ».
Justifier que son équation est fausse : pour , elle donne
Rédaction attendue. L’équation de l’élève est . Pour : . Or est sur et : l’équation ne convient pas. L’erreur : l’élève a divisé la différence des abscisses par la différence des ordonnées, c’est-à-dire calculé l’inverse de la pente.
La bonne pente de est m =
.
L’ordonnée à l’origine de est p =
: . Contrôle avec : .
Le point est aligné avec et pour
.
Cas 4Droites parallèles ou sécantes
Réflexe — équations réduites : je compare les pentes puis les ordonnées à l’origine ; équations cartésiennes : je calcule ab′ − a′b, et s’il est nul je teste un point. Revoir la méthode →
Exercice 13★★★Facile
Pour chaque paire de droites, écris : strictement parallèles, confondues ou sécantes.
et :
Même pente , ordonnées à l’origine différentes () : strictement parallèles.
et :
Pentes et différentes : sécantes (ici au point , car elles ont la même ordonnée à l’origine).
et :
La seconde s’écrit en divisant par : même pente et même ordonnée à l’origine, les droites sont confondues.
et :
Une droite verticale et une droite horizontale (non verticale) sont sécantes, ici au point .
Exercice 14★★★Facile
Pour les droites et , calcule . Les droites sont parallèles si et seulement si on trouve .
et :
: parallèles. (En multipliant la première par : , terme constant différent de : strictement parallèles.)
et :
: sécantes.
et :
: sécantes.
Exercice 15★★★Moyen
Parallèle à une droite passant par un point.
La parallèle à passant par a pour ordonnée à l’origine
Même pente : avec , donc : .
La parallèle à passant par a pour équation avec
Mêmes coefficients et , donc . Comme : , soit et : .
Justifier que et n’ont aucun point commun : un point commun donnerait l’égalité
Rédaction attendue. Un point de vérifie , donc . Un point de vérifie , donc . Un point commun aux deux droites donnerait , ce qui est faux. Les droites parallèles et n’ont donc aucun point commun : elles sont strictement parallèles.
Exercice 16★★★Difficile
Soit un réel, et .
et sont parallèles pour
, nul pour .
Démontrer que, pour cette valeur, et sont strictement parallèles. Le point de d’abscisse a pour ordonnée
Rédaction attendue. Pour , , parallèle à d’après la question précédente. Avec : , donc ; le point est sur . Dans l’équation de : , donc ce point n’est pas sur . Les droites sont parallèles et non confondues : strictement parallèles.
a pour pente pour
Le coefficient de vaut : , donc la pente vaut . On veut , soit .
Cas 5Point d’intersection de deux droites sécantes
Réflexe — je vérifie que les pentes sont différentes, je résous mx + p = m′x + p′, je calcule y avec une équation et je contrôle avec l’autre ; équation cartésienne : je l’écris d’abord sous forme réduite. Revoir la méthode →
Exercice 17★★★Facile
Les deux droites sont sécantes. Donne les coordonnées de leur point d’intersection.
et : ( ; )
, puis ; contrôle : . Point .
et : ( ; )
, puis ; contrôle : . Point .
et : ( ; )
, puis ; contrôle : . Point .
Exercice 18★★★Facile
Droites verticales et axes du repère.
et se coupent en ( ; )
Sur la droite , l’abscisse vaut : . Point .
coupe l’axe des abscisses au point d’abscisse
Sur l’axe des abscisses, : , donc . Point .
coupe l’axe des abscisses en ( ; )
. Point .
Exercice 19★★★Moyen
On considère et . Une fraction s’écrit avec « / ».
Équation réduite de : m = et p =
, donc : et .
Justifier que et sont sécantes, puis donner leur point d’intersection : ( ; )
Rédaction attendue. a pour pente et pour pente ; elles sont différentes, donc et sont sécantes en un unique point. Son abscisse vérifie , soit , donc . Puis . Contrôle dans : . Les droites se coupent au point .
Exercice 20★★★Difficile
Trois droites : , et . Une fraction s’écrit avec « / ».
et se coupent en ( ; )
, puis ; contrôle : .
et se coupent en ( ; )
, puis ; contrôle : .
et se coupent en ( ; )
, puis . Les trois points d’intersection sont distincts : les trois droites forment un triangle.
La droite passe par le point commun à et pour
Le point commun à et est : , donc . Les droites , et sont alors concourantes en ; cette dernière est parallèle à (même pente ).
Bloqué sur ce chapitre ?
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.