Coordonnées d'un vecteur dans un repère orthonormé (2) - digiSchool
Entraînement
Coordonnées d'un vecteur dans un repère orthonormé (2)
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Tu vas t’entraîner sur des exercices de vecteurs en seconde pour prouver une colinéarité, reconnaître un alignement et justifier un parallélisme. Tu vas aussi revoir la notion de milieu et la méthode des coordonnées pour gagner en rapidité.
Énoncé
Exercice 1
On munit le plan d’un repère orthonormé (O;I;J). On considère les points A(−2;3), B(3;−1), C(4;4), K(−11;23), L(47;0) et M(619;61).
Déterminer le réel k tel que AK=kAC.
Déterminer le réel k tel que AL=kAB.
Déterminer le réel k tel que BM=kBC.
Démontrer que les points K, L et M sont alignés.
Exercice 2
On munit le plan d’un repère orthonormé (O;I;J). On considère les points A(4;−2), B(2;2), C(−4;−1) et D(−2;−5).
Déterminer les coordonnées du point E tel que ABEC soit un parallélogramme.
Les droites (AB) et (DE) sont-elles parallèles ?
On appelle M le milieu du segment [BC]. Les points A, O et M sont-ils alignés ?
Révéler le corrigé
Exercice 1
AK(−9;−23) et AC(6;1)
On a 6−9=−23 et 1−23=−23 donc AK=−23AC.
👉 Conseil : pour montrer la colinéarité avec des coordonnées, compare les quotients x2x1 et y2y1 (quand c’est possible).
AL(415;−3) et AB(5;−4)
On a 5415=43 et −4−3=43 donc AL=43AB.
👉 Conseil : garde les fractions sous forme ba, tu évites des erreurs de calcul.
BM(61;67) et BC(1;5)
On a 161=61 et 567=307 donc BM et BC ne sont pas colinéaires.
👉 Conseil : puisque tu ne trouves pas le même nombre devant les deux coordonnées, tu n'as pas de coefficient de proportionnalité et les vecteurs ne sont pas colinéaires.
KL(451;−23) et KM(685;−35)
451×3−5−2−3×685=−12255+12255=0
Par conséquent ces deux vecteurs sont colinéaires et les points K, L et M sont alignés.
👉 Conseil : le test du déterminant x1y2−y1x2 qui vaut 0 est très pratique quand il y a des fractions.
Exercice 2
ABECest un parallélogramme. Par conséquent AB=CE
On note E(x;y)
AB(−2;4) et CE(x+4;y+1)
AB=CE donc {x+4=−2y+1=4⇔{x=−6y=3
Donc E(−6;3).
👉 Conseil : dans un parallélogramme, tu peux utiliser directement l’égalité de vecteurs “côtés opposés”.
On a AB(−2;4) et DE(−4;8)
Donc −2×8−4×(−4)=−16+16=0.
Ces deux vecteurs sont colinéaires. Par conséquent les droites (AB) et (DE) sont parallèles.
👉 Conseil : si tu prouves que deux vecteurs directeurs sont colinéaires, tu as automatiquement le parallélisme.
M est le milieu du segment [BC].
Donc xM=22+(−4)=−1 et yM=22+(−1)=21
Ainsi M(−1;0,5)
OA(4;−2) et OM(−1;0,5)
4×0,5−(−2)×(−1)=2−2=0.
Ces vecteurs sont colinéaires. Par conséquent les points A, O et M sont alignés