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Mathématiques · 3AC · Semestre 2

Équation d’une droite 3AC : exercices corrigés

Cette série de maths 3AC du semestre 2 propose trois modèles de 12 exercices sur l’équation d’une droite : lire la pente et l’ordonnée à l’origine, vérifier qu’un point est sur une droite, tracer une droite, calculer la pente et l’équation réduite à partir de deux points, reconnaître des droites parallèles ou perpendiculaires, calculer un point d’intersection, puis résoudre des problèmes. Les droites sont tracées exactement à partir de leur équation. Chaque modèle a son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Choisis ta série

3 modèles de 12 exercices différents sont disponibles, chacun avec son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Modèle 1

Par MATHFJIB · Programme marocain, 3AC · Mis à jour le

Les 12 exercices corrigés du modèle 1

Exercice 1 · Application

Facile

Pente et ordonnée à l’origine

Donner la pente et l’ordonnée à l’origine de chaque droite.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. et .
  2. et .
  3. et  : la droite passe par l’origine.
  4. et  : la droite est horizontale.

À retenir : Dans , le nombre devant est la pente et le nombre seul est l’ordonnée à l’origine.

Exercice 2 · Application

Facile

Un point sur la droite

On considère la droite d’équation . Dire si chaque point est sur .

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1.  : oui.
  2. , et  : non.
  3.  : oui, c’est le point d’ordonnée à l’origine.

À retenir : Un point est sur la droite quand ses coordonnées vérifient l’équation.

Exercice 3 · Application

Facile

Lire deux droites

On observe les droites et du repère.

Deux droites à lireUn repère orthonormé portant la droite (D), qui passe par les points de coordonnées (0 ; 1) et (2 ; 5), et la droite (Δ), qui passe par (0 ; 3) et (3 ; 0).−2−112345−2−1123456Oxy(D)(Δ)
Deux droites à lire. L’ordonnée à l’origine se lit sur l’axe des ordonnées ; la pente est la montée quand on avance d’une unité.
  1. Quelle est l’ordonnée à l’origine de  ?
  2. Quelle est la pente de  ?
  3. Quelle est l’équation de  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. coupe l’axe des ordonnées en  : .
  2. Quand on avance d’une unité, monte de  : , donc .
  3. coupe l’axe des ordonnées en et descend de par unité : .

À retenir : Sur un graphique, on lit sur l’axe des ordonnées, puis comme la montée pour une unité d’avance.

Exercice 4 · Application

Facile

Tracer deux droites

Dans un repère orthonormé, tracer les droites d’équation et d’équation .

  1. Trouver deux points de .
  2. Trouver deux points de .
  3. Tracer les deux droites.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. Pour ,  ; pour ,  : les points et .
  2. Pour ,  ; pour ,  : les points et .
  3. On place les deux points de chaque droite et on les relie à la règle.
Les deux droites tracéesUn repère orthonormé portant la droite d’équation y = −2x + 4, passant par (0 ; 4) et (2 ; 0), et la droite d’équation y = x − 1, passant par (0 ; −1) et (3 ; 2).−2−112345−3−2−112345Oxy(D₁)(D₂)
Les deux droites tracées. Deux points suffisent pour tracer une droite ; on les choisit avec des coordonnées entières.

À retenir : Pour tracer une droite, on calcule deux points, en choisissant des abscisses qui donnent des ordonnées entières.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

La pente par deux points

Calculer la pente de la droite .

  1. et
  2. et
  3. et
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .

À retenir : La pente est la variation des ordonnées divisée par la variation des abscisses.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

L’équation par deux points

Déterminer l’équation de la droite .

  1. et
  2. et
  3. et
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1.  ; donne  : .
  2.  ; donne  : .
  3. Les deux points ont la même abscisse : la droite est verticale, d’équation .

À retenir : On calcule la pente, puis on trouve en remplaçant les coordonnées d’un des points.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Droites parallèles

On considère , et .

  1. Quelles droites sont parallèles ?
  2. Donner l’équation de la parallèle à passant par .
  3. Donner l’équation de la parallèle à passant par l’origine.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. et , qui ont la même pente .
  2. avec , donc  : .
  3. .

À retenir : Deux droites non verticales sont parallèles quand elles ont la même pente.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Droites perpendiculaires

Le repère est orthonormé.

  1. Les droites et sont-elles perpendiculaires ?
  2. Les droites et sont-elles perpendiculaires ?
  3. Donner l’équation de la perpendiculaire à passant par l’origine.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1.  : oui.
  2.  : non.
  3. Sa pente vérifie , donc  : .

À retenir : Deux droites sont perpendiculaires quand le produit de leurs pentes vaut .

Exercice 9 · Application

Intermédiaire

Les points sur les axes

On considère la droite d’équation .

  1. Où coupe-t-elle l’axe des ordonnées ?
  2. Où coupe-t-elle l’axe des abscisses ?
  3. Calculer l’aire du triangle formé par et les deux axes.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. Pour ,  : au point .
  2. Pour  : , donc , au point .
  3. C’est un triangle rectangle en , de côtés et  : .

À retenir : Sur l’axe des ordonnées,  ; sur l’axe des abscisses, .

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Trois points alignés

On donne , , et .

  1. Déterminer l’équation de la droite .
  2. Les points , et sont-ils alignés ?
  3. Le point est-il sur  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. et , donc  : .
  2.  : est sur , les trois points sont alignés.
  3. , et  : non.

À retenir : Pour prouver un alignement, on vérifie que le troisième point est sur la droite des deux premiers.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

L’équation d’une médiatrice

On donne et dans un repère orthonormé.

  1. Calculer les coordonnées du milieu de .
  2. Calculer la pente de , puis celle de la médiatrice de .
  3. Donner l’équation de la médiatrice.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. .
  2.  ; la médiatrice est perpendiculaire à , donc sa pente vérifie , soit .
  3. passe par  : , donc et .
La médiatrice de [AB]Un repère orthonormé portant les points A(1 ; 1) et B(5 ; 3), le segment [AB], son milieu I(3 ; 2) et la droite d’équation y = −2x + 8.−11234567−11234567OxymédiatriceABI
La médiatrice de [AB]. La médiatrice de [AB] passe par le milieu I et sa pente, −2, multipliée par celle de (AB), 0,5, donne −1.

À retenir : La médiatrice passe par le milieu et est perpendiculaire au segment.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Le réservoir qui se vide

Le niveau d’eau d’un réservoir baisse régulièrement : il vaut cm au départ et cm au bout de minutes. On note le temps en minutes et le niveau.

  1. Calculer la pente de la droite qui représente le niveau.
  2. Donner l’équation de cette droite.
  3. Au bout de combien de minutes le réservoir est-il vide ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1.  : le niveau baisse de cm par minute.
  2. .
  3. , donc minutes.

À retenir : Une variation régulière se représente par une droite dont la pente est la vitesse de variation.

Les 12 exercices corrigés du modèle 2

Exercice 1 · Application

Facile

Trouver une ordonnée

On considère la droite d’équation . Calculer l’ordonnée du point de d’abscisse donnée.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .

À retenir : On remplace par l’abscisse dans l’équation.

Exercice 2 · Application

Facile

Trouver une abscisse

On considère la droite d’équation . Calculer l’abscisse du point de d’ordonnée donnée.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. , donc .
  2. , donc .
  3. , donc .

À retenir : Connaître l’ordonnée, c’est avoir une équation à résoudre pour trouver l’abscisse.

Exercice 3 · Application

Facile

Trois droites particulières

On observe les droites , et du repère.

Trois droites particulièresUn repère orthonormé portant trois droites : (d₁) qui passe par l’origine et par (1 ; 2), (d₂) horizontale à l’ordonnée −1, et (d₃) verticale à l’abscisse 3.−2−112345−3−2−112345Oxy(d₁)(d₂)(d₃)
Trois droites particulières. Une droite horizontale a une équation de la forme y = b ; une droite verticale, une équation de la forme x = c.
  1. Donner l’équation de .
  2. Donner l’équation de .
  3. Donner l’équation de .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. Elle est horizontale, à l’ordonnée  : .
  2. Elle est verticale, à l’abscisse  : .
  3. Elle passe par l’origine et monte de par unité : .

À retenir : Horizontale :  ; verticale :  ; par l’origine : .

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

La pente sur la figure

On observe la droite du repère, avec et .

Une droite et deux pointsUn repère orthonormé portant la droite (AB), avec A(−1 ; 4) et B(3 ; −2).−2−112345−3−2−112345Oxy(AB)AB
Une droite et deux points. Entre A et B, on avance de 4 unités et on descend de 6 : la pente vaut −6 divisé par 4.
  1. Calculer la pente de .
  2. Déterminer l’équation de .
  3. Vérifier avec le point .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. .
  2. , donc  : .
  3.  : le point vérifie bien l’équation.

À retenir : Après avoir trouvé une équation, on la contrôle avec le second point.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Une pente et un point

Déterminer l’équation de la droite de pente passant par le point donné.

  1. et
  2. et
  3. et
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. , donc  : .
  2. , donc  : .
  3. La droite est horizontale : .

À retenir : La pente connue, il reste à trouver avec les coordonnées du point.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Le point d’intersection

On considère et .

  1. Pourquoi ces droites sont-elles sécantes ?
  2. Calculer l’abscisse du point d’intersection.
  3. Calculer son ordonnée et vérifier.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. Leurs pentes, et , sont différentes.
  2. , donc et .
  3. , et  : le point est .

À retenir : Au point d’intersection, les deux équations donnent la même ordonnée.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Parallèles ou sécantes

On considère . Comparer à chaque droite.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. Même pente, ordonnées à l’origine différentes : parallèles distinctes.
  2. Pentes différentes : sécantes, au point qu’elles ont en commun.
  3.  : perpendiculaires.

À retenir : La comparaison des pentes suffit à savoir si deux droites sont parallèles, sécantes ou perpendiculaires.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Perpendiculaire par un point

On cherche la droite perpendiculaire à passant par .

  1. Calculer la pente de la perpendiculaire.
  2. Déterminer son équation.
  3. Vérifier que est sur cette droite.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. , donc .
  2. , donc  : .
  3. .

À retenir : La pente d’une perpendiculaire est l’opposé de l’inverse de la pente donnée.

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Un angle droit par les pentes

On donne , et .

  1. Calculer les pentes de et de .
  2. En déduire que le triangle est rectangle.
  3. Confirmer avec les distances.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. et .
  2.  : , le triangle est rectangle en .
  3. , et , avec .

À retenir : Deux méthodes pour un angle droit : le produit des pentes, ou la réciproque de Pythagore.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Un parallélogramme par les pentes

On donne , , et .

  1. Comparer les pentes de et de .
  2. Comparer les pentes de et de .
  3. Conclure.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. et  : .
  2. et  : .
  3. Les côtés opposés sont parallèles deux à deux : est un parallélogramme.

À retenir : Un quadrilatère dont les côtés opposés sont parallèles deux à deux est un parallélogramme.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Le prix de la location

Une location de vélo coûte DH de frais fixes plus DH par heure. On note le nombre d’heures et le prix.

  1. Donner l’équation de la droite qui représente le prix, et le sens de sa pente et de son ordonnée à l’origine.
  2. Combien coûtent heures ?
  3. Combien d’heures peut-on louer avec DH ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1.  : la pente est le prix d’une heure, l’ordonnée à l’origine les frais fixes.
  2. DH.
  3. , donc heures.

À retenir : Dans une situation concrète, la pente est un prix unitaire ou une vitesse, et l’ordonnée à l’origine une valeur de départ.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

L’équation d’une médiane

On donne le triangle avec , et .

  1. Calculer les coordonnées du milieu de .
  2. Déterminer l’équation de la médiane .
  3. Vérifier que est sur cette droite.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. .
  2. et , car est sur l’axe des ordonnées : .
  3. .

À retenir : Une médiane passe par un sommet et le milieu du côté opposé : deux points connus donnent son équation.

Les 12 exercices corrigés du modèle 3

Exercice 1 · Application

Facile

Vrai ou faux sur une droite

On considère la droite d’équation . Dire si chaque affirmation est vraie ou fausse.

  1. passe par le point .
  2. La pente de vaut .
  3. L’ordonnée à l’origine de vaut .
  4. est parallèle à la droite .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. Vrai : .
  2. Faux : elle vaut .
  3. Vrai.
  4. Faux : les pentes et sont différentes ; ces droites sont même perpendiculaires.

À retenir : Chaque affirmation se vérifie sur l’équation, sans tracer la droite.

Exercice 2 · Application

Facile

Droites horizontales et verticales

On considère les droites et .

  1. Le point est-il sur  ?
  2. Le point est-il sur  ?
  3. Le point est-il sur  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. Oui : son abscisse vaut .
  2. Non : son abscisse vaut .
  3. Oui : son ordonnée vaut .

À retenir : Sur une droite verticale, tous les points ont la même abscisse ; sur une horizontale, la même ordonnée.

Exercice 3 · Application

Facile

Associer droites et équations

On observe les droites , et du repère. Leurs équations sont, dans le désordre, , et .

Trois droites à reconnaîtreUn repère orthonormé portant trois droites (d₁), (d₂) et (d₃) : (d₁) passe par (0 ; 2) et (1 ; 3), (d₂) par (0 ; 1) et (1 ; −1), (d₃) par (0 ; −2) et (2 ; −1).−3−2−11234−3−2−11234Oxy(d₁)(d₂)(d₃)
Trois droites à reconnaître. Une droite qui monte de gauche à droite a une pente positive ; une droite qui descend a une pente négative.
  1. Quelle droite a une pente négative ?
  2. Quelle droite passe par le point  ?
  3. Quelle est l’équation de  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. , la seule qui descend : .
  2.  : .
  3.  : elle coupe l’axe des ordonnées en .

À retenir : Le signe de la pente et l’ordonnée à l’origine suffisent souvent à reconnaître une droite.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Pente, équation, vérification

La droite passe par et .

  1. Calculer sa pente.
  2. Déterminer son équation.
  3. Le point est-il sur  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. .
  2. , donc  : .
  3.  : oui.

À retenir : Calculer, déterminer, vérifier : trois étapes pour ne pas se tromper d’équation.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Tracer et lire l’intersection

On considère et .

  1. Donner deux points de chaque droite.
  2. Tracer les deux droites dans un repère.
  3. Calculer les coordonnées du point d’intersection .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1.  : et  ;  : et .
  2. On relie les deux points de chaque droite.
  3. , donc et  ;  : .
Deux droites sécantesUn repère orthonormé portant la droite d’équation y = 0,5x + 1 et la droite d’équation y = −x + 4, sécantes au point de coordonnées (2 ; 2).−2−1123456−112345Oxy(D)(D′)K
Deux droites sécantes. Le point d’intersection de deux droites a des coordonnées qui vérifient les deux équations.

À retenir : Le graphique donne une idée du point d’intersection ; le calcul en donne les coordonnées exactes.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Une droite par l’origine

La droite passe par l’origine et par .

  1. Déterminer l’équation de .
  2. Donner l’équation de la parallèle à passant par .
  3. Donner l’équation de la perpendiculaire à passant par l’origine.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. avec , donc  : .
  2. .
  3. , donc  : .

À retenir : Une droite passant par l’origine a une équation de la forme .

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

La droite des milieux par les pentes

On donne le triangle avec , et .

  1. Calculer les coordonnées des milieux de et de .
  2. Calculer les pentes de et de .
  3. Que retrouve-t-on ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. et .
  2. et .
  3.  : c’est le théorème de la droite des milieux.

À retenir : Des pentes égales prouvent un parallélisme : on retrouve par le calcul des propriétés de géométrie.

Exercice 8 · Approfondissement

Difficile

Trois droites concourantes

On considère , et .

  1. Calculer le point d’intersection de et .
  2. Ce point est-il sur  ?
  3. Que peut-on conclure ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. , donc et  : le point .
  2.  : oui.
  3. Les trois droites passent par le même point : elles sont concourantes.

À retenir : Trois droites sont concourantes quand le point commun à deux d’entre elles est sur la troisième.

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Un losange par les diagonales

On donne , , et .

  1. Montrer que et ont le même milieu.
  2. Calculer les pentes de et de .
  3. Conclure sur la nature de .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. Le milieu de est , celui de aussi : est un parallélogramme.
  2. et .
  3.  : les diagonales sont perpendiculaires, c’est un losange.

À retenir : Un parallélogramme aux diagonales perpendiculaires est un losange.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Deux tarifs à comparer

Tarif A : . Tarif B : , où est le nombre d’unités achetées et le prix en DH.

  1. Que représentent les nombres et  ?
  2. Pour quel nombre d’unités les deux tarifs coûtent-ils le même prix ?
  3. Quel tarif choisir pour unités ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. DH de frais fixes pour le tarif A ; DH par unité pour le tarif B.
  2. , donc , pour un prix de DH.
  3. Tarif A : DH ; tarif B : DH : le tarif A.

À retenir : L’intersection de deux droites donne le moment où deux tarifs s’égalent.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Pente et angle

Dans un repère orthonormé, la pente d’une droite est la tangente de l’angle qu’elle fait avec l’axe des abscisses.

  1. Quel angle fait la droite avec l’axe des abscisses ?
  2. Et la droite , au dixième de degré ?
  3. Quelle pente correspond à un angle de , au centième ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. , donc l’angle vaut .
  2. , donc environ .
  3. .

À retenir : La pente d’une droite et son inclinaison sont liées par la tangente.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

La parallèle à un côté

On donne le triangle avec , et .

  1. Calculer la pente de .
  2. Déterminer l’équation de la parallèle à passant par .
  3. Où cette droite coupe-t-elle l’axe des ordonnées ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. .
  2. , donc  : .
  3. Au point .

À retenir : Une parallèle garde la pente ; seule l’ordonnée à l’origine change.

Ce que vous allez travailler

  • Lire la pente et l’ordonnée à l’origine d’une droite
  • Vérifier qu’un point appartient à une droite
  • Calculer la pente et l’équation d’une droite par deux points
  • Reconnaître des droites parallèles ou perpendiculaires
  • Calculer le point d’intersection de deux droites

Les erreurs à éviter

  • Calculer la pente à l’envers : , les ordonnées au numérateur.
  • Mélanger l’ordre des points : si l’on commence par au numérateur, on commence aussi par au dénominateur.
  • Chercher une équation pour une droite verticale : son équation est de la forme .
  • Confondre parallèles et perpendiculaires : mêmes pentes pour des parallèles, produit des pentes égal à pour des perpendiculaires.

Questions fréquentes

Qu’est-ce que l’équation réduite d’une droite ?

Toute droite non verticale a une équation , où est la pente, ou coefficient directeur, et l’ordonnée à l’origine, l’ordonnée du point où la droite coupe l’axe des ordonnées.

Comment calculer la pente d’une droite passant par deux points ?

Pour et avec , la pente vaut .

Comment savoir si deux droites sont perpendiculaires ?

Dans un repère orthonormé, deux droites de pentes et sont perpendiculaires si et seulement si .

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