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Formule · Première spé maths

Formule : Vecteur normal et équation de droite

Les coefficients de l'équation donnent un vecteur normal.

d : ax + by + c = 0 ⇒ vecteur n (a ;b) est normal à d

Ce que dit la formule

Pour une droite d'équation ax + by + c = 0, le vecteur vecteur n (a ;b) (formé des coefficients de x et de y) est normal à la droite.

Un vecteur directeur de la droite est alors vecteur u (-b ;a), orthogonal à vecteur n.

Un vecteur normal est perpendiculaire à la droite. Le lire directement sur les coefficients de l'équation cartésienne est le raccourci le plus utile de tout le chapitre.

On passe de l'un à l'autre par une rotation d'un quart de tour : si vecteur n (a ;b) est normal, vecteur u (-b ;a) est directeur, et leur produit scalaire -ab + ba vaut bien 0.

Exemple

Pour 3x + 2y - 6 = 0 : un vecteur normal est vecteur n (3 ;2), et un vecteur directeur vecteur u (-2 ;3).

Deuxième exemple

Pour -x + 4y + 7 = 0 : un vecteur normal est vecteur n (-1 ;4) et un vecteur directeur vecteur u (-4 ;-1). Vérification : (-1)×(-4) + 4×(-1) = 4 - 4 = 0 ✓.

Piège à éviter

Le vecteur normal se lit sur les coefficients de x et y (ici 3 et 2), pas sur le terme constant c.

Les autres formules de le vecteur normal à une droite

Questions fréquentes

Un vecteur normal est-il unique ?
Non : tout multiple non nul convient. vecteur n (3 ;2) et vecteur n (6 ;4) sont tous deux normaux à la même droite.
Comment vérifier qu'un vecteur est bien normal ?
En calculant son produit scalaire avec un vecteur directeur : il doit valoir 0.
À quoi sert le vecteur normal ?
À écrire l'équation d'une droite à partir d'un point, et à démontrer une perpendicularité sans passer par les coefficients directeurs.

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Le vecteur normal à une droite