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v1 · padrão canônico

Leçon 23 — Position relative des droites

Parallélisme, perpendicularité, intersection. Angle entre droites. Distance point-droite.

Used in: 1.º ano do EM (15–16 anos) · Equiv. Math I japonês cap. 3 · Equiv. Klasse 10 alemã (Analytische Geometrie)

rs    mr=ms,rs    mrms=1r \parallel s \iff m_r = m_s, \qquad r \perp s \iff m_r \cdot m_s = -1
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Critères et formules

Parallélisme et perpendicularité

Étant données les droites r:y=mrx+nrr: y = m_r x + n_r et s:y=msx+nss: y = m_s x + n_s :

  • Parallèles (non confondues) : mr=msm_r = m_s et nrnsn_r \neq n_s.
  • Confondues : mr=msm_r = m_s et nr=nsn_r = n_s.
  • Sécantes : mrmsm_r \neq m_s.
  • Perpendiculaires : mrms=1m_r \cdot m_s = -1 (en supposant qu'aucune n'est verticale).

Cas avec droites verticales : x=ax = a est verticale, y=by = b est horizontale. Deux verticales sont parallèles entre elles ; verticale avec horizontale sont perpendiculaires.

Angle entre droites

tanθ=mrms1+mrms\tan\theta = \left|\frac{m_r - m_s}{1 + m_r m_s}\right|

(En supposant qu'aucune n'est verticale.)

Distance point-droite

Point P0=(x0,y0)P_0 = (x_0, y_0) et droite Ax+By+C=0Ax + By + C = 0 :

d(P0,r)=Ax0+By0+CA2+B2d(P_0, r) = \frac{|A x_0 + B y_0 + C|}{\sqrt{A^2 + B^2}}

Distance entre droites parallèles

Pour r:Ax+By+C1=0r: Ax + By + C_1 = 0 et s:Ax+By+C2=0s: Ax + By + C_2 = 0 : d(r,s)=C1C2A2+B2d(r, s) = \frac{|C_1 - C_2|}{\sqrt{A^2 + B^2}}

Exercise list

25 exercises · 6 with worked solution (25%)

Application 15Understanding 2Modeling 5Challenge 2Proof 1
  1. Ex. 23.1Application
    Vérifie si y=2x+1y = 2x + 1 et y=2x5y = 2x - 5 sont parallèles.
  2. Ex. 23.2ApplicationAnswer key
    Vérifie si y=3x+2y = 3x + 2 et y=x/3+4y = -x/3 + 4 sont perpendiculaires.
  3. Ex. 23.3Application
    Droite parallèle à y=5x2y = 5x - 2 passant par (0,7)(0, 7).
  4. Ex. 23.4ApplicationAnswer key
    Droite perpendiculaire à y=x/2+3y = -x/2 + 3 passant par (4,1)(4, 1).
  5. Ex. 23.5Application
    Pour quel kk les droites y=kx+1y = kx + 1 et y=4x3y = 4x - 3 sont-elles parallèles ?
  6. Ex. 23.6Application
    Pour quel kk les droites y=kx+1y = kx + 1 et y=4x3y = 4x - 3 sont-elles perpendiculaires ?
  7. Ex. 23.7Application
    Intersection de 2x+y=52x + y = 5 et xy=1x - y = 1.
  8. Ex. 23.8Application
    Distance de (2,3)(2, 3) à la droite 3x+4y12=03x + 4y - 12 = 0.
  9. Ex. 23.9Application
    Distance entre y=2x+3y = 2x + 3 et y=2x5y = 2x - 5.
  10. Ex. 23.10ApplicationAnswer key
    Angle entre y=xy = x et y=xy = -x.
  11. Ex. 23.11Application
    Angle entre y=xy = x et l'axe xx.
  12. Ex. 23.12ApplicationAnswer key
    Montre que les diagonales du carré (0,0),(1,0),(1,1),(0,1)(0,0), (1,0), (1,1), (0,1) sont perpendiculaires.
  13. Ex. 23.13Application
    Médiatrice de (2,3)(8,11)\overline{(2,3)(8,11)} — équation ?
  14. Ex. 23.14Application
    Droite avec pente tan60°\tan 60° passant par (0,0)(0, 0).
  15. Ex. 23.15ApplicationAnswer key
    Détermine si (1,2),(3,4),(5,6)(1,2), (3,4), (5,6) sont sur une même droite.
  16. Ex. 23.16Modeling
    Sur un plan de ville, des rues parallèles ont l'équation 3x+4y=c3x + 4y = c pour divers cc. Quelle est la distance entre c=0c = 0 et c=25c = 25 ?
  17. Ex. 23.17Modeling
    Deux tarifs : A coûte R$ 60 fixe et B coûte R$ 30 + R$ 0,10 par minute. Pour quel nombre de minutes xx les tarifs s'égalisent-ils ?
  18. Ex. 23.18Modeling
    Trajectoire de l'avion 1 : y=3x+100y = 3x + 100. Trajectoire de l'avion 2 : y=2x+500y = -2x + 500. Où se croisent-ils ? (Important pour le contrôle aérien !)
  19. Ex. 23.19ModelingAnswer key
    École publique et privée. À x=0x = 0 (revenu), la privée coûte R$ 800/mois. La publique est gratuite. La privée facture aussi 1 % du revenu en mensualité supplémentaire. Équation ?
  20. Ex. 23.20Modeling
    Tu es à l'origine. Ennemi en (10,0)(10, 0). Trajectoire du tir : y=mxy = mx. L'ennemi peut se déplacer sur la droite x+y=10x + y = 10. Pour quel mm bloque-t-il exactement ?
  21. Ex. 23.21Understanding
    Vérifie la formule tanθ=(m1m2)/(1+m1m2)\tan\theta = |(m_1 - m_2)/(1 + m_1 m_2)| pour les droites y=xy = x et y=2xy = 2x.
  22. Ex. 23.22Understanding
    Montre que deux droites avec m1m2=1m_1 m_2 = -1 forment un angle de 90°90° via la formule de la tan\tan.
  23. Ex. 23.23Challenge
    Trouve les droites passant par (0,5)(0, 5) et formant un angle de 45°45° avec y=xy = x.
  24. Ex. 23.24Challenge
    Équations des deux droites tangentes au cercle x2+y2=1x^2 + y^2 = 1 depuis le point (2,0)(2, 0).
  25. Ex. 23.25Proof
    Démontre la formule de distance point-droite. (Utilise la projection vectorielle — aperçu Leçon 27.)

Sources de cette leçon

Updated on 2026-04-29 · Author(s): Clube da Matemática

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