Mathovore, tout pour réussir en maths : synthèses de cours de maths de la 6e aux classes prépa
Chapitres de Première
  1. Second degré
  2. Suites numériques
  3. Dérivation
  4. Fonction exponentielle
  5. Trigonométrie
  6. Produit scalaire
  7. Géométrie repérée : droites et cercles
  8. Probabilités conditionnelles et indépendance
  9. Variables aléatoires
  10. Étude de fonctions : valeur absolue, composées et modélisation

Première — chapitre 7 sur 10

Géométrie repérée : droites et cercles

Une droite est définie par un point et un vecteur normal $\vec n(a\,;b)$ : son équation est $ax+by+c = 0$.

Définition — vecteur directeur, vecteur normal

Un vecteur directeur de $d$ est un vecteur non nul colinéaire à $\vec{AB}$ ($A$, $B\in d$). Un vecteur normal est un vecteur non nul orthogonal à $d$.

Théorème — équation cartésienne

Une droite de vecteur normal $\vec n(a\,;b)$ a une équation $ax+by+c = 0$ ; réciproquement, $ax+by+c = 0$ (avec $(a\,;b)\ne(0\,;0)$) est une droite de vecteur normal $\vec n(a\,;b)$ et de vecteur directeur $\vec u(-b\,;a)$.

Méthode — droite passant par $A$ de vecteur normal $\vec n$

$M(x\,;y)\in d\iff\vec{AM}\cdot\vec n = 0$. Avec $A(1\,;2)$, $\vec n(3\,;-1)$ : $3(x-1)-(y-2) = 0\iff 3x-y-1 = 0$.

Propriété — perpendicularité

Deux droites sont perpendiculaires si et seulement si leurs vecteurs normaux (ou directeurs) sont orthogonaux : $aa'+bb' = 0$.

Théorème — équation d'un cercle

Cercle de centre $\Omega(x_0\,;y_0)$ et de rayon $r$ : $$(x-x_0)^2+(y-y_0)^2 = r^2.$$ Cercle de diamètre $[AB]$ : $M\in\mathcal C\iff\vec{MA}\cdot\vec{MB} = 0$.

Méthode — reconnaître un cercle

$x^2+y^2-4x+6y-3 = 0\iff(x-2)^2+(y+3)^2 = 16$ : cercle de centre $(2\,;-3)$ et de rayon $4$. Si le second membre est négatif, l'ensemble est vide.

Questions fréquentes sur ce chapitre

Qu'est-ce qu'un vecteur normal à une droite ?

Un vecteur non nul orthogonal à la droite. La droite d'équation $ax+by+c = 0$ admet $\vec n(a\,;b)$ comme vecteur normal et $\vec u(-b\,;a)$ comme vecteur directeur.

Quelle est l'équation d'un cercle ?

Centre $\Omega(a\,;b)$ et rayon $r$ : $(x-a)^2+(y-b)^2 = r^2$.

Comment retrouver le centre et le rayon d'un cercle à partir de son équation ?

On complète les carrés : $x^2-4x+y^2+2y = 4$ devient $(x-2)^2+(y+1)^2 = 9$, centre $(2\,;-1)$, rayon $3$.

Comment trouver l'équation d'une droite avec un point et un vecteur normal ?

Un point $M(x\,;y)$ appartient à la droite ssi $\vec{AM}\cdot\vec n = 0$, ce qui donne $a(x-x_A)+b(y-y_A) = 0$.
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