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.
Envie de l'essayer avec vos propres nombres ?
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