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Notion

La représentation paramétrique d'une droite

Une représentation paramétrique d'une droite décrit tous ses points à l'aide d'un paramètre réel t. Connaissant un point A(x_A ;y_A ;z_A) de la droite et un vecteur directeur vecteur u (a ;b ;c), un point M appartient à la droite si et seulement si vecteur AM =t vecteur u, ce qui donne le système x=x_A+ta, y=y_A+tb, z=z_A+tc. Chaque valeur de t fournit un point de la droite, et réciproquement. Très utilisée dans l'espace, où la droite n'a pas d'équation unique, cette représentation sert à tester l'appartenance d'un point, à chercher l'intersection d'une droite avec un plan ou une autre droite. C'est un outil clé de la géométrie dans l'espace.

Définitions

Vecteur directeur
Un vecteur directeur vecteur u d'une droite d est un vecteur non nul qui « donne la direction » de d : pour tout couple de points distincts A, B de d, vecteur AB est un vecteur directeur.
Représentation paramétrique
Si d passe par A(x_A ;y_A ;z_A) et a pour vecteur directeur vecteur u (a ;b ;c), un point M(x ;y ;z) appartient à d si et seulement s'il existe un réel t tel que vecteur AM = t vecteur u. Le réel t est le paramètre.

Formules

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Méthodes

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Deux exercices pour vérifier

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1

Lire un point et un vecteur

Niveau 1 · Application directe
Pour x = 2 + t ; y = 1 - 3t ; z = 4t, donner un point et un vecteur directeur.
Voir la correction
  1. 1.
    Point (t=0) : A(2 ;1 ;0) ; vecteur directeur vecteur u (1 ;-3 ;4).
Réponse : A(2 ;1 ;0), vecteur u (1 ;-3 ;4).
2

Écrire le système

Niveau 1 · Application directe
Droite par A(0 ;1 ;-1), vecteur directeur vecteur u (2 ;0 ;3). Écrire la représentation paramétrique.
Voir la correction
  1. 1.
    x = 2t, y = 1, z = -1 + 3t.
Réponse : x=2t, y=1, z=-1+3t.
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Questions fréquentes

Qu'est-ce qu'une représentation paramétrique de droite ?

C'est un système qui donne les coordonnées (x, y, z) d'un point de la droite en fonction d'un paramètre t : x = xA + t·a, y = yA + t·b, z = zA + t·c. Chaque valeur de t correspond à un point de la droite.

Que faut-il pour l'écrire ?

Un point de la droite et un vecteur directeur. Si la droite passe par A et B, on prend A comme point et AB comme vecteur directeur.

Comment savoir si un point appartient à la droite ?

On remplace ses coordonnées dans le système et on cherche un t qui convienne pour x. On vérifie ensuite que ce même t donne aussi les bonnes valeurs de y et de z.

Une droite a-t-elle une seule représentation paramétrique ?

Non, elle en a une infinité : on peut choisir un autre point de la droite ou multiplier le vecteur directeur par n'importe quel réel non nul.

Quelle est la forme d'une représentation paramétrique de droite ?

Avec un point A(xA ; yA ; zA) et un vecteur directeur u(a ; b ; c) : x = xA + t·a, y = yA + t·b, z = zA + t·c, où t parcourt ℝ. Chaque valeur de t donne un point de la droite.

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