Forme réduite d'une droite
y = mx + b est la façon la plus utile d'écrire une droite, parce que chacun des deux nombres fait exactement une chose visible. Déplacez-les et voyez laquelle.
Dernière mise à jour
Il y a plusieurs façons d'écrire l'équation de la même droite, et y = mx + b est celle qu'il vaut la peine de maîtriser. Non parce qu'elle serait plus juste, mais parce qu'on la voit : les deux nombres qui y figurent correspondent aux deux choses que vous remarqueriez sur une droite si on vous la dessinait — à quel point elle monte, et où elle se situe.
Déplacez les curseurs. Regardez ce que chacun change et, surtout, ce qu'il laisse intact.
Bougez m et la droite pivote autour du point. Bougez b et toute la droite monte ou descend.
m est l'inclinaison, b est la hauteur
Déplacez d'abord b. La droite glisse vers le haut et vers le bas en gardant exactement son inclinaison. C'est parce que b est la valeur de y quand x vaut 0 : mettez 0 dans y = mx + b et le premier terme disparaît, il reste y = b. b est donc la hauteur à laquelle la droite coupe l'axe des y, ce que veut dire « ordonnée à l'origine ». C'est le point marqué sur la figure.
Déplacez maintenant m. La droite pivote autour de ce point et ne le quitte jamais, car changer m ne peut pas changer la valeur en x = 0.
L'escalier en pointillés sur la figure est ce que m signifie. En partant du point d'intersection, avancez d'un pas vers la droite et m vous dit de combien vous montez (ou descendez) en arrivant : m = rise/run. Avec m = 2 vous avancez de un et montez de deux ; avec m = 1/2 vous avancez de un et montez d'un demi. Mettez m négatif et l'escalier descend — c'est tout le contenu de « pente négative veut dire en descente ».
Mettez m à 0 et le terme en x disparaît complètement : une droite horizontale à la hauteur b.
La lire sur un graphique
Comme m et b agissent indépendamment, on peut faire l'inverse. Étant donné une droite :
- Trouvez où elle coupe l'axe des y. Ce nombre est b.
- Depuis cette intersection, comptez un vers la droite et voyez de combien il faut monter ou descendre pour être de nouveau sur la droite. C'est m.
Voici une droite à lire :
Si le comptage donne un nombre malcommode, comptez plus loin : avancer de deux et constater qu'on est monté de trois signifie m = 3/2. La pente est une fraction, et la laisser sous cette forme est plus exact que de l'arrondir — c'est pour cela que le curseur ci-dessus affiche 1/2 et jamais 0,5.
La mise sous forme réduite
La plupart des équations n'arrivent pas sous forme réduite. Les y amener, c'est deux gestes : isoler y, puis ranger ce qui reste.
Lisez la dernière ligne : y = -2/3x+2. Cette droite descend donc de deux tiers et coupe l'axe des y en 2 — deux informations qui n'étaient pas visibles dans l'équation de départ. C'est toute la raison de faire la transformation.
Remarquez que la fraction reste une fraction. -2/3 en décimal vaut -0.6666..., ce qui n'est pas la pente : c'en est un arrondi. Sur une droite tracée à partir de ce nombre, l'erreur grandit à mesure qu'on s'éloigne.
Essayez-en une
Transformez celle-ci vous-même. Écrivez autant de lignes que nécessaire : chacune est vérifiée.
Dès que cela vient vite, les deux mêmes gestes viennent à bout de toutes les droites qu'on vous donnera, y compris celles avec des fractions à des endroits peu commodes.
Questions fréquentes
- Qu'est-ce que la forme réduite d'une droite ?
- C'est une droite écrite y = mx + b, où m est le coefficient directeur (la pente) et b l'ordonnée à l'origine. Son avantage sur les autres façons d'écrire la même droite est que les deux nombres se lisent directement : vous n'avez rien à calculer pour savoir à quel point la droite monte ni où elle coupe l'axe des y.
- Que font m et b concrètement ?
- m règle l'inclinaison et b la hauteur. Changer m fait pivoter la droite autour du point où elle coupe l'axe des y ; changer b fait glisser toute la droite vers le haut ou le bas sans toucher à son inclinaison. Comme les deux agissent indépendamment, vous pouvez lire un graphique dans les deux sens : de l'équation vers le dessin, ou du dessin vers l'équation.
- Comment mettre une équation sous forme réduite ?
- Isolez y d'un côté, puis rangez l'autre. Faites passer de l'autre côté tous les termes qui ne sont pas y, puis divisez par ce qui multiplie y. Le résultat est y = (quelque chose)x + (quelque chose), et ces deux quelque chose sont m et b.
- À quoi ressemble une pente négative ?
- Elle descend de gauche à droite. Une pente positive monte quand on va vers la droite, une pente négative descend, et une pente nulle donne une droite horizontale à la hauteur b. Le signe de m est la chose la plus utile à vérifier en premier, parce qu'elle élimine d'un coup la moitié des réponses possibles.
- Pourquoi une droite verticale ne s'écrit-elle pas y = mx + b ?
- Parce qu'une droite verticale a le même x pour tous les y : ce n'est donc pas une règle qui transforme x en y, et sa pente serait une division par zéro. Les droites verticales s'écrivent x = c. C'est le seul cas que la forme réduite ne couvre pas, et c'est pourquoi l'équation cartésienne générale existe toujours.
À vous de le faire, pour de vrai
Lire le calcul de quelqu'un d'autre n'est pas la même chose que savoir le faire. Le cours de maths de Coddy vous installe sur un tableau qui vérifie chacun de vos gestes : vous voyez donc où vous en êtes réellement.
Envie de l'essayer avec vos propres nombres ?
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