Leçon 2
Vecteur normal à une droite
Le cours écrit
2.1 Définition
Soit une droite dirigée par un vecteur . Un vecteur est normal à si et si . Sa direction est perpendiculaire à celle de .
Le choix de ne compte pas, car tous les vecteurs directeurs de sont colinéaires. Une droite a une infinité de vecteurs normaux, tous colinéaires entre eux. Un vecteur normal n'a pas besoin de partir d'un point de la droite : seule sa direction compte.
2.2 Le vecteur normal se lit dans l'équation
Théorème. Dans un repère orthonormé, la droite d'équation a pour vecteur normal .
Démonstration. Le vecteur dirige la droite, et De plus, car et ne sont pas nuls tous les deux.
Exemple 6.
- La droite a pour vecteur normal . Vérification avec : .
- La droite a pour vecteur normal .
- La droite a pour vecteur normal .
Attention. Le signe compte : dans , le coefficient de est , pas . Le nombre ne joue aucun rôle : des droites parallèles ont les mêmes vecteurs normaux.
2.3 Les autres formes
| Droite | Équation cartésienne | Vecteur normal |
|---|---|---|
2.4 Comparer deux droites
Soit et deux droites, de vecteurs normaux et .
- et sont parallèles si et seulement si et sont colinéaires.
- et sont perpendiculaires si et seulement si .
Exemple 7. Soit , et .
- et vérifient : et sont parallèles.
- : et sont perpendiculaires.
2.5 Avec les coefficients directeurs
Pour et :
- et sont parallèles si et seulement si ;
- et sont perpendiculaires si et seulement si .
En effet, .
Exemple 8. Les droites et sont perpendiculaires, car .
Automatisme. Le coefficient directeur d'une perpendiculaire s'obtient de tête : on inverse et on change le signe. Pour , on trouve .
Exercices 3 et 4
- Exercice 3 : lire et comparer
- Exercice 4 : le tunnel et le vrai ou faux
Corrigés
Cherche d'abord les exercices sur ta feuille, puis compare avec le corrigé détaillé.