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Algèbre linéaire et géométrie vectorielle

Feuille d'activités B.2 La droite dans le plan: plusieurs points de vue

Pour les problèmes qui suivent, il sera utile de garder à l’esprit la définition de colinéarité (voir définition 1.1.12) ainsi que celle d’orthogonalité (voir définition 1.2.17) et la méthode permettant de trouver un vecteur orthogonal à un vecteur donné (voir corollaire 1.2.21). Aussi, pensez que pour un point \(P\) quelconque, \(\vp\) est le vecteur \(\vect{OP}\text{.}\)
Pour tout ce qui suit, on fixe les points \(A(6,-4)\) et \(B(-3,2)\text{.}\) On s’intéressera à la droite \(\plan{D}\) passant par ces deux points, de deux façons différentes. Utilisez la grille ci-après pour illustrer les aspects importants de l’activité.
Figure B.2.9.

1.

Utilisez le critère de colinéarité (proposition 1.1.14) pour caractériser les points \(M(x,y)\) appartenant à la droite \(\plan{D}\text{.}\) En d’autres termes, quelle condition \(x\) et \(y\) doivent vérifier pour que \(M\in \plan{D}\text{?}\)

2.

Trouvez un vecteur \(\vd\) qui donne la direction de \(\plan{D}\text{.}\) Donnez également un vecteur \(\vn\) orthogonal à \(\vd\text{.}\)

3.

Utilisez le produit scalaire pour caractériser les points \(M\) tels que \(\vn\) et \(\vm - \va\) soient orthogonaux.

4.

Utilisez la définition de colinéarité pour caractériser les vecteurs \(\vm\) tels que \(M\) se trouve sur \(\plan{D}\text{.}\) Cette fois, on cherche une égalité vectorielle, sans faire appel aux coordonnées.

5.

Utilisez les techniques ci-haut pour trouver les équations de la droite parallèle à \(AB\text{,}\) passant par le point \(C(4, 2)\text{.}\)