Mathématiques du secondaire qualifiant

Le repère dans le plan (5)

Exercice 1 tp

Le plan ℙ est rapporté à un repère orthonormé (O;i;j).
Déterminer le nombre x tels que u(1-2x;-2) et v(5x;4) sont deux vecteurs colinéaires.

Correction

u et v sont colinéaires signifie

1-2x = -2
5x 4

Signifie (1-2x).(4)=5x.(-2)
signifie 4-8x=-10x
signifie 2x+4=0 signifie x=-2
donc x=-2 ainsi u(-10;4) et v(5;-2).

3.2.3 Définition

Le plan ℙ est rapporté à un repère orthonormé (O;i;j). On considère deux vecteurs u(a;b) et v(a';b').
Le nombre ab'-ba' est appelé déterminant de u et v
et est noté det(u;v)=ab'-ba'.

Pour se souvenir de l'expression on écrit

det(u ; v) = a a'
bb'
3.2.4 Propriété

Le plan ℙ est rapporté à un repère orthonormé (O;i;j). u(a;b) et v(a';b') sont colinéares signifie ab'-ba'=0.

Exemple
Soient u(10;8) et v(5;4) deux vecteurs.

det(u ; v) = 10 5 =10.4-8.5=0
84

donc u et v sont colinéaires.

Remarque
On peut faire autrement
10=2×5 et 8=2×4 donc il existe k=2 tel que u=2v et cela signifie que u et v sont colinéaires.

3.2.5 Propriété 4

Le plan ℙ est rapporté à un repère orthonormé (O;i;j). A ; B et C sont trois points alignés dans ℙ signifie AB et AC sont colinéaires
signifie det(AB ; AC)=0.

Exemple
Le plan ℙ est rapporté à un repère orthonormé (O;i;j). On considère dans ℙ trois points A(1;-2) ; B(3;-9) et C(-3;12).
Vérifier que A ; B et C sont alignés.

Correction
On a AB(2;-7) et AC(-4;14)

det(u ; v) = 2 -4 =2.14-(-7)(-4)=0
-714

donc AB et AC sont colinéaires et donc A; B et C sont alignés.