Vecteur directeur

En mathématiques, on appelle vecteur directeur d'une droite ( D ) {\displaystyle (D)} tout vecteur U {\displaystyle {\vec {U}}} , non nul, qui possède la même direction que la droite ( D ) {\displaystyle (D)} .

Pour une droite donnée, il existe une infinité de vecteurs directeurs, tous colinéaires entre eux.

Propriétés

Propriété : Deux vecteurs directeurs d'une même droite sont colinéaires.

Théorème — Soit une droite ( D ) {\displaystyle (D)} du plan repéré par le repère ( O ; i ; j ) {\displaystyle (O;{\vec {i}};{\vec {j}})} .
Si une équation de ( D ) {\displaystyle (D)} est a x + b y + c = 0 {\displaystyle ax+by+c=0} , alors les deux vecteurs de coordonnées respectives ( b ; a ) {\displaystyle (-b;a)} et ( b ; a ) {\displaystyle (b;-a)} sont des vecteurs directeurs de ( D ) {\displaystyle (D)} .

Par exemple, supposons que l'équation d'une droite soit 3 x 2 y + 15 = 0 {\displaystyle 3x-2y+15=0} , alors ( 2 ; 3 ) {\displaystyle (2;3)} et ( 2 ; 3 ) {\displaystyle (-2;-3)} sont tous les deux des vecteurs directeurs.

Démonstration

Soit un point A ( x ; y ) {\displaystyle A(x;y)} appartenant à ( D ) {\displaystyle (D)} .
On a alors a x + b y + c = 0 {\displaystyle ax+by+c=0} .
Soit le point B ( x b ; y + a ) {\displaystyle B(x-b;y+a)} , qui est distinct de A puisque a et b ne sont pas tous les deux nuls ; on peut vérifier qu'il appartient aussi à ( D ) {\displaystyle (D)}  :

a ( x b ) + b ( y + a ) + c = a x b a + b a + b y + c = 0 {\displaystyle a(x-b)+b(y+a)+c=ax-ba+ba+by+c=0\,}

Or le vecteur A B {\displaystyle {\vec {AB}}\,} a pour coordonnées ( b ; a ) {\displaystyle (-b;a)\,}  : c'est donc un vecteur directeur de la droite.
 

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

  • (en) Eric W. Weisstein, « Direction », sur MathWorld
  • (en) Glossary, Nipissing University
  • (en) Finding the vector equation of a line
  • (en) Lines in a plane - Orthogonality; Distances, MATH-tutorial
  • (en) Coordinate Systems, Points, Lines and Planes
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