Math Problem Statement

1 Montrer que toutes les droites ( Dm) passent par un point fixe A que l'on déterminera. 2 Déterminer lavaleur de m pourque ( Dm) passe par B ( 2,4), 3- Déterminer la valeur de w pour que ( Dm) soit parallèle à la droite ( D) 2x- 4y+ 1 = 0 4. Déterminer la valeur de w pour que ( Dm) soit parallèle. a. À l'axe des ordonnées b. A l'axe des abscisses. 45 Soit mR On considère les droites ( Dm) et ( D) d'équations res- pectives: ( m- 1) x+ ( m- 2) y+ 2 = 0 et 2x+ y+ 1 = 0 1.Déterminer la valeur de pour que ( Dm) et ( D) soient parallèles. 2. Déterminer les valeurs de m pour que ( Dm) et ( D) soient sécantes. 3. Montrer que ( D1) et ( D) sont sécantes puis déter- miner le point d'intersection. 46 Soit mR On considère les droites ( Dm): 2mx+ ( m- 1) y+ m+ 1 = 0 1. Montrer que toutes les droites passent par le point fixe 4 (-1,1) 2. Tracer les droites ( D1) et ( D2) dans un repère ortho- normé ( 0.7.7) 3. Déterminer parmi les droites ( Dm) celle qui est paral lèle a l'axe des abscisses 4. Déterminer parmi les droites ( Dm) celle qui est paral- lèle a l'axe des ordonnées 47 Soit mER et on considère les droites ( Dm) d'équations cartésiennes: ( m- 5m) x+ 5y+ 1 = 0 1. Parmi les droites ( Dm) montrer qu'ils existent deux droites passant par le point 4 ( 1.1) 2. Montrer qu'il n'existe aucune droite ( Dm) passant par le point B ( 2,3) 3. Montrer qu'il existe deux droites ( Dm) parallèles à l'axe des abscisses. 48 Soit un nombre réel non nul On considère les droites ( Dm) d'équation: y = mx+1 et ( Dm') d'équation: y = mx+ 1 1. Montrer que si m' alors ( Dm) et ( Dm') sont sécantes. 2. On suppose que mm déterminer le point d'inter- section de ( Dm) et ( Dm')

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Solution

Je vais répondre à ces différentes questions de manière structurée. Si vous avez besoin de précisions sur un point spécifique ou sur une méthode en particulier, n’hésitez pas à demander. Voici les solutions aux questions principales :


1. Montrer que toutes les droites (Dm) passent par un point fixe A que l'on déterminera.

Considérons une droite Dm:(m1)x+(m2)y+2=0D_m : (m - 1)x + (m - 2)y + 2 = 0.

Pour trouver le point fixe A(x,y)A(x, y), identifions le point commun à toutes les droites DmD_m. Ce point satisfait l'équation indépendamment de la valeur de mm.

  • Supposons m=1m = 1: L'équation devient 2y+2=02y + 2 = 0, soit y=1y = -1.
  • Supposons m=2m = 2: L'équation devient x+2=0x + 2 = 0, soit x=2x = -2.

Le point fixe est donc A(2,1)A(-2, -1).


2. Déterminer la valeur de mm pour que (Dm) passe par B(2,4)B(2, 4).

Pour que la droite DmD_m passe par B(2,4)B(2, 4), les coordonnées de BB doivent satisfaire l'équation de DmD_m. Substituons x=2x = 2 et y=4y = 4 dans (m1)x+(m2)y+2=0(m - 1)x + (m - 2)y + 2 = 0:

(m1)(2)+(m2)(4)+2=0(m - 1)(2) + (m - 2)(4) + 2 = 0

Développons :

2m2+4m8+2=0    6m8=0    m=43.2m - 2 + 4m - 8 + 2 = 0 \implies 6m - 8 = 0 \implies m = \frac{4}{3}.


3. Déterminer la valeur de mm pour que (Dm) soit parallèle à la droite (D): 2x4y+1=02x - 4y + 1 = 0.

Pour que deux droites soient parallèles, leurs coefficients directeurs doivent être égaux. L'équation 2x4y+1=02x - 4y + 1 = 0 peut être écrite sous la forme y=12x14y = \frac{1}{2}x - \frac{1}{4}. Le coefficient directeur est 12\frac{1}{2}.

Reformulons Dm:(m1)x+(m2)y+2=0D_m : (m - 1)x + (m - 2)y + 2 = 0 pour obtenir son coefficient directeur. On a :

(m2)y=(m1)x2    y=m1m2x2m2.(m - 2)y = -(m - 1)x - 2 \implies y = -\frac{m - 1}{m - 2}x - \frac{2}{m - 2}.

Le coefficient directeur est m1m2-\frac{m - 1}{m - 2}. Pour que DmD_m soit parallèle à DD, il faut :

m1m2=12.-\frac{m - 1}{m - 2} = \frac{1}{2}.

Résolvons cette équation :

m1m2=12    2(m1)=m2    2m+2=m2    3m=4    m=43.-\frac{m - 1}{m - 2} = \frac{1}{2} \implies -2(m - 1) = m - 2 \implies -2m + 2 = m - 2 \implies -3m = -4 \implies m = \frac{4}{3}.


4a. Déterminer la valeur de mm pour que (Dm) soit parallèle à l'axe des ordonnées.

Pour que DmD_m soit parallèle à l'axe des ordonnées, xx ne doit pas apparaître dans l'équation. Cela se produit lorsque m1=0m - 1 = 0, soit m=1m = 1.


4b. Déterminer la valeur de mm pour que (Dm) soit parallèle à l'axe des abscisses.

Pour que DmD_m soit parallèle à l'axe des abscisses, yy ne doit pas apparaître dans l'équation. Cela se produit lorsque m2=0m - 2 = 0, soit m=2m = 2.


Questions associées pour approfondir :

  1. Comment démontrer qu'un point est fixe pour une famille de droites ?
  2. Quels sont les critères pour que deux droites soient perpendiculaires ?
  3. Quelle est la méthode pour trouver l'intersection entre deux droites ?
  4. Comment analyser les droites spéciales (parallèles aux axes) dans un repère ?
  5. Comment tracer les droites D1D_1 et D2D_2 à partir de leurs équations ?

Astuce :

Pour simplifier une équation de droite, pensez toujours à la mettre sous la forme y=mx+cy = mx + c pour identifier facilement le coefficient directeur et l'ordonnée à l'origine.

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Mathematical Concepts

Analytical Geometry
Linear Equations
Parallelism
Intersection of Lines

Formulas

General form of a line: Ax + By + C = 0
Slope formula: m = -A/B
Point-slope equation substitution for line passing through a point

Theorems

Condition for parallel lines: Slopes are equal
Condition for perpendicular lines: Product of slopes = -1
Intersection of lines: Solving simultaneous equations

Suitable Grade Level

Grades 10-12