Mathématiques • Seconde

Vecteurs directeurs
| Exercices corrigés

Infographie & Exercices
\( \vec{u}(x, y) \text{ est un vecteur directeur de } (AB) \)
Vecteur directeur d'une droite
Vecteur directeur
\( \vec{u} \text{ dirige } (AB) \)
\( \vec{u} = k \cdot \overrightarrow{AB} \)
Parallélisme
\( (d_1) \parallel (d_2) \)
\( \vec{u_1} \text{ et } \vec{u_2} \text{ sont colinéaires} \)
🎯
Définition : Un vecteur directeur d'une droite est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.
📏
Caractéristique : Si A et B sont deux points distincts d'une droite, alors \( \overrightarrow{AB} \) est un vecteur directeur de cette droite.
🔄
Colinéarité : Deux droites sont parallèles si et seulement si leurs vecteurs directeurs sont colinéaires.
💡
Conseil : Utiliser deux points de la droite
🔍
Attention : Tous les vecteurs directeurs sont colinéaires
Astuce : \( \vec{u} \) et \( k\vec{u} \) sont équivalents
Exercice 1
Soit A(1, 2) et B(4, 6). Trouver un vecteur directeur de (AB).
Exercice 2
Soit C(-2, 3) et D(1, -1). Trouver un vecteur directeur de (CD).
Exercice 3
Soit E(0, -2) et F(3, 1). Trouver un vecteur directeur de (EF).
Exercice 4
Soit G(2, 0) et H(2, 5). Trouver un vecteur directeur de (GH).
Exercice 5
Soit I(-1, -3) et J(2, 3). Trouver un vecteur directeur de (IJ).
Exercice 6
Soit K(3, -1) et L(-1, 4). Trouver un vecteur directeur de (KL).
Exercice 7
Soit M(-3, 2) et N(1, -2). Trouver un vecteur directeur de (MN).
Exercice 8
Soit P(0, 0) et Q(4, -2). Trouver un vecteur directeur de (PQ).
Exercice 9
Soit R(1, 1) et S(-2, -2). Trouver un vecteur directeur de (RS).
Exercice 10
Soit U(-2, 4) et V(3, -1). Trouver un vecteur directeur de (UV).
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 Vecteur directeur de (AB) avec A(1, 2) et B(4, 6)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (AB) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{AB} \) est un vecteur directeur de la droite (AB).

Méthode de détermination :
  1. Identifier les coordonnées des deux points A et B
  2. Calculer les coordonnées du vecteur \( \overrightarrow{AB} \)
  3. Appliquer la formule : \( \overrightarrow{AB} = (x_B - x_A, y_B - y_A) \)
  4. Ce vecteur est un vecteur directeur de la droite (AB)
Étape 1 : Données

A(1, 2) et B(4, 6)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{AB} \)

\( \overrightarrow{AB} = (x_B - x_A, y_B - y_A) \)

\( \overrightarrow{AB} = (4 - 1, 6 - 2) \)

\( \overrightarrow{AB} = (3, 4) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{AB} = (3, 4) \) est un vecteur directeur de la droite (AB)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (AB) est \( \vec{u}(3, 4) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{AB} = (x_B - x_A, y_B - y_A) \)

• Tous les multiples non nuls de ce vecteur sont aussi des vecteurs directeurs

• Par exemple, \( 2\vec{u}(6, 8) \) ou \( -\vec{u}(-3, -4) \) sont aussi des vecteurs directeurs

2 Vecteur directeur de (CD) avec C(-2, 3) et D(1, -1)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (CD) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{CD} \) est un vecteur directeur de la droite (CD).

Étape 1 : Données

C(-2, 3) et D(1, -1)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{CD} \)

\( \overrightarrow{CD} = (x_D - x_C, y_D - y_C) \)

\( \overrightarrow{CD} = (1 - (-2), -1 - 3) \)

\( \overrightarrow{CD} = (3, -4) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{CD} = (3, -4) \) est un vecteur directeur de la droite (CD)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (CD) est \( \vec{v}(3, -4) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{CD} = (x_D - x_C, y_D - y_C) \)

• Attention aux signes lors de la soustraction

• Soustraire un nombre négatif revient à ajouter son opposé

3 Vecteur directeur de (EF) avec E(0, -2) et F(3, 1)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (EF) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{EF} \) est un vecteur directeur de la droite (EF).

Étape 1 : Données

E(0, -2) et F(3, 1)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{EF} \)

\( \overrightarrow{EF} = (x_F - x_E, y_F - y_E) \)

\( \overrightarrow{EF} = (3 - 0, 1 - (-2)) \)

\( \overrightarrow{EF} = (3, 3) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{EF} = (3, 3) \) est un vecteur directeur de la droite (EF)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (EF) est \( \vec{w}(3, 3) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{EF} = (x_F - x_E, y_F - y_E) \)

• On peut simplifier par un facteur commun : \( (3, 3) = 3(1, 1) \)

• Donc \( (1, 1) \) est aussi un vecteur directeur de la droite

4 Vecteur directeur de (GH) avec G(2, 0) et H(2, 5)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (GH) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{GH} \) est un vecteur directeur de la droite (GH).

Étape 1 : Données

G(2, 0) et H(2, 5)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{GH} \)

\( \overrightarrow{GH} = (x_H - x_G, y_H - y_G) \)

\( \overrightarrow{GH} = (2 - 2, 5 - 0) \)

\( \overrightarrow{GH} = (0, 5) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{GH} = (0, 5) \) est un vecteur directeur de la droite (GH)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (GH) est \( \vec{t}(0, 5) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{GH} = (x_H - x_G, y_H - y_G) \)

• Une abscisse nulle signifie que la droite est verticale

• Tous les vecteurs directeurs de cette droite ont la forme \( (0, k) \) avec \( k \neq 0 \)

5 Vecteur directeur de (IJ) avec I(-1, -3) et J(2, 3)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (IJ) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{IJ} \) est un vecteur directeur de la droite (IJ).

Étape 1 : Données

I(-1, -3) et J(2, 3)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{IJ} \)

\( \overrightarrow{IJ} = (x_J - x_I, y_J - y_I) \)

\( \overrightarrow{IJ} = (2 - (-1), 3 - (-3)) \)

\( \overrightarrow{IJ} = (3, 6) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{IJ} = (3, 6) \) est un vecteur directeur de la droite (IJ)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (IJ) est \( \vec{s}(3, 6) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{IJ} = (x_J - x_I, y_J - y_I) \)

• On peut simplifier par un facteur commun : \( (3, 6) = 3(1, 2) \)

• Donc \( (1, 2) \) est aussi un vecteur directeur de la droite

Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Vecteur directeur de (KL) avec K(3, -1) et L(-1, 4)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (KL) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{KL} \) est un vecteur directeur de la droite (KL).

Étape 1 : Données

K(3, -1) et L(-1, 4)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{KL} \)

\( \overrightarrow{KL} = (x_L - x_K, y_L - y_K) \)

\( \overrightarrow{KL} = (-1 - 3, 4 - (-1)) \)

\( \overrightarrow{KL} = (-4, 5) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{KL} = (-4, 5) \) est un vecteur directeur de la droite (KL)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (KL) est \( \vec{r}(-4, 5) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{KL} = (x_L - x_K, y_L - y_K) \)

• Une abscisse négative indique un déplacement vers la gauche

• Une ordonnée positive indique un déplacement vers le haut

7 Vecteur directeur de (MN) avec M(-3, 2) et N(1, -2)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (MN) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{MN} \) est un vecteur directeur de la droite (MN).

Étape 1 : Données

M(-3, 2) et N(1, -2)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{MN} \)

\( \overrightarrow{MN} = (x_N - x_M, y_N - y_M) \)

\( \overrightarrow{MN} = (1 - (-3), -2 - 2) \)

\( \overrightarrow{MN} = (4, -4) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{MN} = (4, -4) \) est un vecteur directeur de la droite (MN)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (MN) est \( \vec{p}(4, -4) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{MN} = (x_N - x_M, y_N - y_M) \)

• On peut simplifier par un facteur commun : \( (4, -4) = 4(1, -1) \)

• Donc \( (1, -1) \) est aussi un vecteur directeur de la droite

8 Vecteur directeur de (PQ) avec P(0, 0) et Q(4, -2)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (PQ) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{PQ} \) est un vecteur directeur de la droite (PQ).

Étape 1 : Données

P(0, 0) et Q(4, -2)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{PQ} \)

\( \overrightarrow{PQ} = (x_Q - x_P, y_Q - y_P) \)

\( \overrightarrow{PQ} = (4 - 0, -2 - 0) \)

\( \overrightarrow{PQ} = (4, -2) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{PQ} = (4, -2) \) est un vecteur directeur de la droite (PQ)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (PQ) est \( \vec{q}(4, -2) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{PQ} = (x_Q - x_P, y_Q - y_P) \)

• Lorsque l'origine est un point de la droite, le calcul est simplifié

• On peut simplifier par un facteur commun : \( (4, -2) = 2(2, -1) \)

9 Vecteur directeur de (RS) avec R(1, 1) et S(-2, -2)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (RS) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{RS} \) est un vecteur directeur de la droite (RS).

Étape 1 : Données

R(1, 1) et S(-2, -2)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{RS} \)

\( \overrightarrow{RS} = (x_S - x_R, y_S - y_R) \)

\( \overrightarrow{RS} = (-2 - 1, -2 - 1) \)

\( \overrightarrow{RS} = (-3, -3) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{RS} = (-3, -3) \) est un vecteur directeur de la droite (RS)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (RS) est \( \vec{v}(-3, -3) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{RS} = (x_S - x_R, y_S - y_R) \)

• On peut simplifier par un facteur commun : \( (-3, -3) = -3(1, 1) \)

• Donc \( (1, 1) \) est aussi un vecteur directeur de la droite

10 Vecteur directeur de (UV) avec U(-2, 4) et V(3, -1)
Vecteur directeur :

Un vecteur directeur d'une droite (UV) est un vecteur non nul qui a la même direction que cette droite.

Le vecteur \( \overrightarrow{UV} \) est un vecteur directeur de la droite (UV).

Étape 1 : Données

U(-2, 4) et V(3, -1)

Étape 2 : Calcul de \( \overrightarrow{UV} \)

\( \overrightarrow{UV} = (x_V - x_U, y_V - y_U) \)

\( \overrightarrow{UV} = (3 - (-2), -1 - 4) \)

\( \overrightarrow{UV} = (5, -5) \)

Étape 3 : Conclusion

\( \overrightarrow{UV} = (5, -5) \) est un vecteur directeur de la droite (UV)

Réponse finale :

Un vecteur directeur de la droite (UV) est \( \vec{z}(5, -5) \).

Règles appliquées :

Formule : \( \overrightarrow{UV} = (x_V - x_U, y_V - y_U) \)

• On peut simplifier par un facteur commun : \( (5, -5) = 5(1, -1) \)

• Donc \( (1, -1) \) est aussi un vecteur directeur de la droite

Vecteurs directeurs Colinéarité de vecteurs