Coordonnées d'un Point dans un Repère | Géométrie Plane Seconde
Introduction aux coordonnées d'un point
Découvrez comment repérer un point dans un plan à l'aide d'un repère
Définition des coordonnées d'un point
Concept fondamental
Dans un repère (O, I, J) du plan, tout point M est associé à un unique couple de nombres (x, y) appelé coordonnées de M.
- Le nombre x est l'abscisse de M (coordonnée sur l'axe horizontal)
- Le nombre y est l'ordonnée de M (coordonnée sur l'axe vertical)
On note : M(x, y)
Le point O(0, 0) est l'origine du repère.
Le plan est divisé en quatre quadrants :
- Quadrant I : x > 0 et y > 0
- Quadrant II : x < 0 et y > 0
- Quadrant III : x < 0 et y < 0
- Quadrant IV : x > 0 et y < 0
Lecture des coordonnées
Méthode de lecture
Pour lire l'abscisse d'un point M :
- Partez du point M
- Tracez une droite parallèle à l'axe des ordonnées (Oy)
- Repérez le point d'intersection avec l'axe des abscisses (Ox)
- La valeur de ce point est l'abscisse de M
Pour lire l'ordonnée d'un point M :
- Partez du point M
- Tracez une droite parallèle à l'axe des abscisses (Ox)
- Repérez le point d'intersection avec l'axe des ordonnées (Oy)
- La valeur de ce point est l'ordonnée de M
- Le point O(0, 0) est l'origine du repère
- Le point I(1, 0) est sur l'axe des abscisses
- Le point J(0, 1) est sur l'axe des ordonnées
- Un point sur l'axe des abscisses a des coordonnées (x, 0)
- Un point sur l'axe des ordonnées a des coordonnées (0, y)
Placer un point dans un repère
Méthode de placement
Pour placer un point M(x, y) dans un repère :
- Sur l'axe des abscisses, repérez le point d'abscisse x
- Tracez une droite parallèle à l'axe des ordonnées passant par ce point
- Sur l'axe des ordonnées, repérez le point d'ordonnée y
- Tracez une droite parallèle à l'axe des abscisses passant par ce point
- Le point M est à l'intersection des deux droites
On peut aussi procéder par translation :
Le point M(x, y) est l'image de l'origine O par la translation de vecteur \( x\vec{i} + y\vec{j} \),
où \(\vec{i} = \overrightarrow{OI}\) et \(\vec{j} = \overrightarrow{OJ}\).
Placez dans un repère les points suivants :
- C(2, 1)
- D(-1, 3)
- E(-2, -1)
- F(0, -3)
Identifiez dans quel quadrant se trouve chaque point.
Applications concrètes
Utilisations pratiques
Les coordonnées permettent de :
- Repérer exactement un point dans le plan
- Calculer des distances entre points
- Démontrer des propriétés de figures géométriques
- Représenter graphiquement des fonctions
- 1 Cartographie et systèmes GPS
- 2 Dessin assisté par ordinateur (DAO)
- 3 Navigation et positionnement
- 4 Modélisation géométrique
Exercice d'application
Problème complet
Dans un repère orthonormé (O, I, J), on donne les points A(2, 1), B(-1, 3) et C(0, -2).
1. Placez les points A, B et C dans le repère.
2. Donnez les coordonnées des points A', B' et C' symétriques de A, B et C par rapport à l'origine O.
3. Quelle est la nature du triangle ABC ? Justifiez votre réponse.
4. Calculez le périmètre du triangle ABC.
Solution de l'exercice
Correction détaillée
- A(2, 1) : 2 unités à droite de l'origine, 1 unité au-dessus
- B(-1, 3) : 1 unité à gauche de l'origine, 3 unités au-dessus
- C(0, -2) : sur l'axe des ordonnées, 2 unités en dessous de l'origine
Le symétrique d'un point M(x, y) par rapport à l'origine O est le point M'(-x, -y).
- A'(−2, −1)
- B'(−(−1), −3) = B'(1, −3)
- C'(−0, −(−2)) = C'(0, 2)
Calculons les longueurs des côtés :
AB² = (−1−2)² + (3−1)² = (−3)² + 2² = 9 + 4 = 13
BC² = (0−(−1))² + (−2−3)² = 1² + (−5)² = 1 + 25 = 26
AC² = (0−2)² + (−2−1)² = (−2)² + (−3)² = 4 + 9 = 13
On a AB² = AC² = 13, donc AB = AC.
Le triangle ABC est isocèle en A.
Le périmètre est égal à la somme des longueurs des côtés :
P = AB + BC + AC = √13 + √26 + √13 = 2√13 + √26
Numériquement : P ≈ 2×3.606 + 5.099 ≈ 7.212 + 5.099 ≈ 12.311 unités
Résumé
Points clés
Dans un repère (O, I, J), un point M est repéré par un couple unique (x, y) :
- x est l'abscisse (sur l'axe horizontal)
- y est l'ordonnée (sur l'axe vertical)
- Pour lire les coordonnées, projeter orthogonalement sur les axes
- Pour placer un point, utiliser les parallèles aux axes
- Chaque point correspond à un couple unique de coordonnées
Conclusion
Félicitations !
Continuez à pratiquer pour renforcer vos compétences