GEOMETRIE DANS L ESPACE

Documents pareils
LE PRODUIT SCALAIRE ( En première S )

Corrigé du baccalauréat S Pondichéry 12 avril 2007

Cours de Mécanique du point matériel

Géométrie dans l espace Produit scalaire et équations

Corrigé du baccalauréat S Asie 21 juin 2010

STATIQUE GRAPHIQUE ET STATIQUE ANALYTIQUE

8.1 Généralités sur les fonctions de plusieurs variables réelles. f : R 2 R (x, y) 1 x 2 y 2

Angles orientés et trigonométrie

Plan du cours : électricité 1

Représentation géométrique d un nombre complexe

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

1 radian. De même, la longueur d un arc de cercle de rayon R et dont l angle au centre a pour mesure α radians est α R. R AB =R.

1S Modèles de rédaction Enoncés

Chapitre 1 Cinématique du point matériel

Les Angles. I) Angles complémentaires, angles supplémentaires. 1) Angles complémentaires. 2 Angles supplémentaires. a) Définition.

Séquence 10. Géométrie dans l espace. Sommaire

Calcul intégral élémentaire en plusieurs variables

La géométrie du triangle III IV - V Cercles remarquables - Lieux géométriques - Relations métriques

Angles orientés et fonctions circulaires ( En première S )

Exprimer ce coefficient de proportionnalité sous forme de pourcentage : 3,5 %

Michel Henry Nicolas Delorme

COMPTE-RENDU «MATHS EN JEANS» LYCEE OZENNE Groupe 1 : Comment faire une carte juste de la Terre?

Fonctions de deux variables. Mai 2011

Exercices - Fonctions de plusieurs variables : corrigé. Pour commencer

Cinétique et dynamique des systèmes de solides

Chapitre 2 : Vecteurs

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

I - PUISSANCE D UN POINT PAR RAPPORT A UN CERCLE CERCLES ORTHOGONAUX POLES ET POLAIRES

Fonctions de plusieurs variables

Chapitre 0 Introduction à la cinématique

Correction du baccalauréat S Liban juin 2007

Baccalauréat S Nombres complexes Index des exercices sur les complexes de septembre 1999 à juin 2012 Tapuscrit : DENIS VERGÈS

Fonctions de plusieurs variables et applications pour l ingénieur

Enoncé et corrigé du brevet des collèges dans les académies d Aix- Marseille, Montpellier, Nice Corse et Toulouse en Énoncé.

TOUT CE QU IL FAUT SAVOIR POUR LE BREVET

Quelques contrôle de Première S

OM 1 Outils mathématiques : fonction de plusieurs variables

Intégrales doubles et triples - M

Problème 1 : applications du plan affine

Fonctions de plusieurs variables

Formes quadratiques. 1 Formes quadratiques et formes polaires associées. Imen BHOURI. 1.1 Définitions

Rappels et compléments, première partie : Nombres complexes et applications à la géométrie

Chapitre. Chapitre 12. Fonctions de plusieurs variables. 1. Fonctions à valeurs réelles. 1.1 Définition. 1.2 Calcul de dérivées partielles

Le théorème de Thalès et sa réciproque

Si deux droites sont parallèles à une même troisième. alors les deux droites sont parallèles entre elles. alors

Fonctions de plusieurs variables

INTRODUCTION À L ANALYSE FACTORIELLE DES CORRESPONDANCES

Exercices de géométrie

Calcul différentiel sur R n Première partie

Correction : E = Soit E = -1,6. F = 12 Soit F = y = 11. et G = -2z + 4y G = 2 6 = 3 G = G =

Chapitre 3 : Repères et positionnement 3D

DOCM Solutions officielles = n 2 10.

Exercice 6 Associer chaque expression de gauche à sa forme réduite (à droite) :

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours

Correction du Baccalauréat S Amérique du Nord mai 2007

Exercices Corrigés Premières notions sur les espaces vectoriels

Activités numériques [13 Points]

Introduction. Mathématiques Quantiques Discrètes

Mesure d angles et trigonométrie

Priorités de calcul :

OLYMPIADES ACADEMIQUES DE MATHEMATIQUES. 15 mars 2006 CLASSE DE PREMIERE ES, GMF

CHAPITRE 10. Jacobien, changement de coordonnées.

Géométrie dans l espace

Items étudiés dans le CHAPITRE N5. 7 et 9 p 129 D14 Déterminer par le calcul l'antécédent d'un nombre par une fonction linéaire

AC AB. A B C x 1. x + 1. d où. Avec un calcul vu au lycée, on démontre que cette solution admet deux solutions dont une seule nous intéresse : x =

Cours Premier semestre

Travaux dirigés de mécanique du point

5 ème Chapitre 4 Triangles

MECANIQUE DU POINT. y e y. z e z. ] est le trièdre de référence. e z. où [O, e r. r est la distance à l'axe, θ l'angle polaire et z la côte

Le seul ami de Batman

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

Pour l épreuve d algèbre, les calculatrices sont interdites.

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

Structures algébriques

Chapitre VI Fonctions de plusieurs variables

Equations cartésiennes d une droite

Exercices - Nombres complexes : corrigé. Formes algébriques et trigonométriques, module et argument

Notes du cours MTH1101 Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

Problèmes sur le chapitre 5

Propriétés électriques de la matière

Une introduction aux codes correcteurs quantiques

Exercices et corrigés Mathématique générale Version β

Un K-espace vectoriel est un ensemble non vide E muni : d une loi de composition interne, c est-à-dire d une application de E E dans E : E E E

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

Introduction à l'electromagnétisme

Livret de liaison Seconde - Première S

PEUT-ON «VOIR» DANS L ESPACE À N DIMENSIONS?

I. RACINE CARREE D UN NOMBRE POSITIF : La racine carrée d un nombre positif a est le nombre positif noté a dont le carré est a.


Capes Première épreuve

Exo7. Matrice d une application linéaire. Corrections d Arnaud Bodin.

Dérivées d ordres supérieurs. Application à l étude d extrema.

Comparaison de fonctions Développements limités. Chapitre 10

DURÉE DU JOUR EN FONCTION DE LA DATE ET DE LA LATITUDE

Rupture et plasticité

FONCTIONNEMENT D UNE MACHINE-OUTIL À COMMANDE NUMÉRIQUE - 1/2

3 ème 2 DÉVELOPPEMENT FACTORISATIONS ET IDENTITÉS REMARQUABLES 1/5 1 - Développements

Système formé de deux points

Vision industrielle et télédétection - Détection d ellipses. Guillaume Martinez 17 décembre 2007

DM n o 8 TS Physique 10 (satellites) + Chimie 12 (catalyse) Exercice 1 Lancement d un satellite météorologique

Transcription:

re STI C8 : Géométrie dans l espace 6/7 GEOMETRIE DANS L ESPACE Table des matières I Volumes de l espace I. Cylindres............................................. I. Cônes............................................... I.3 Spère............................................... II Calcul vectoriel de base 3 II. Repère de l espace........................................ 3 II. Calcul vectoriel.......................................... 4 II.3 Colinéarité............................................ 4 III Barycentre, produit scalaire et produit vectoriel 5 III. Barycentre............................................ 5 III. Produit scalaire.......................................... 5 III.3 Produit vectoriel......................................... 6 Tout téorème de Géométrie plane s applique dans n importe quel plan de l espace. I Volumes de l espace I. Cylindres Cylindre à base polygonale : prisme Cylindre à base circulaire : r Volume du prisme = aire de la base auteur Volume du cylindre = π r --

re STI C8 : Géométrie dans l espace 6/7 Prismes particiliers : Un parallélépipède rectangle a toutes ses faces rectangles. Un cube a toutes ses faces carrées. Volume = longueur largeur auteur Volume = côté côté côté I. Cônes Cône à base polygonale : pyramide Cône à base circulaire : r Volume de la pyramide = aire de la base auteur 3 Volume du cône = π r 3 I.3 Spère Une spère de centre O et de rayon r est l ensemble de tous les points de l espace situés à la distance r du point O Surface de la spère = 4 π r O r Volume de la spère = 4 3 π r3 --

re STI C8 : Géométrie dans l espace 6/7 II Calcul vectoriel de base II. Repère de l espace Définition On appelle repère de l espace tout quadruplet (O; ı ; j ; k ) constitué d un point O de l espace et de trois vecteurs non coplanaires (Ox) est l axe des abscisses, (Oy) l axe des ordonnées et (Oz) l axe des côtes Lorsque les droites (Ox), (Oy) et (Oz) sont perpendiculaires deux à deux, le repère est dit ortogonal Si de plus ı = ı = k =, le repère est dit ortonormal Soit (O; ı ; j ; k ) un repère de l espace Téorème Pour tout point M de l espace il existe un unique triplet (x;y;z) tels que OM = x i + y j + z k x On dit alors que le point M a pour coordonnées (x;y;z) et l on note M y z Exemple Donner les coordonnées des points du parallélépipède rectangle dans le repère (O; ı ; j ; k ) On prendra i = OP, j = OS et k = OR V U R Q k S j T O i P O P Q R S T U V -3-

re STI C8 : Géométrie dans l espace 6/7 II. Calcul vectoriel Téorème On considère deux points de l espace : A AB a pour coordonnées x A y A z A x B x A y B y A z B z A et B x B y B z B le milieu I du segment [AB] a pour coordonnées x B + x A y B + y A z B + z A si le repère est ortonormal, AB = AB = (x B x A ) + (y B y A ) + (z B z A ) Exemple Dans le repère (O; ı ; j ; k ) de l espace, on a A 5 3, B 6 et C 7 AB 5 6 + 3 = 6 9 AC 7 5 + 3 = 5 3 3 ( 6) AB 3 9 = 8 7 AB + AC 6 + 9 + 5 = 4 4 3 I = m[ab] = 3 +5 6 3 + AB = AB = ( 6) + 9 + = 7 II.3 Colinéarité Définition Dire que deux vecteurs u et v sont colinéaires signifie que les vecteurs ont même direction Téorème 3 Les vecteurs u et v sont colinéaires si et seulement si il existe un réel λ tel que u = λ v Trois points A, B et C sont alignés si et seulement si les vecteurs AB et AC sont colinéaires Exemple 3 Les vecteurs u 3 et v Les vecteurs u 3 et v 6 9 sont colinéaires car v = 3 u 3 4 6 ne sont pas colinéaires car = 4 ( 3) = 6-4-

re STI C8 : Géométrie dans l espace 6/7 III Barycentre, produit scalaire et produit vectoriel III. Barycentre Tout comme dans le plan, le barycentre est défini par : Définition 3 On appelle barycentre de deux points pondérés (A,α) et (B,β) avec α + β le point G tel que : α GA + β GB = Exemple 4 Soient les points A 3 et B 4. Calculer les coordonnées de G, barycentre de (A, ) et (B, ) Le point G vérifie : GA + GB = Grâce à la relation de Casles, on obtient : ( GO + OA) + ( GO + OB) = GO = OB + OA OG = OA + OB Donc : G + 4 3 + = 7 + ( ) III. Produit scalaire Définition 4 On considère les deux vecteurs u x y et v z x y, le produit scalaire de u et de v est le réel : z u. v = xx + yy + zz Téorème 4 Soient deux vecteurs u et v non nuls et trois points O, A et B tels que u = OA et v = OB Les trois propositions suivantes sont équivalentes : (OA) et (OB) sont perpendiculaires u v = u et v sont ortogonaux : on notera u v Exemple 5 Soient les vecteurs u 3 et v 4, alors 7 u. v = 4 + 3 + 7 = u et v sont donc ortogonaux -5-

re STI C8 : Géométrie dans l espace 6/7 III.3 Produit vectoriel Orienter l espace, c est coisir un trièdre de référence Oxyz Tous les trièdres du même type que Oxyz sont dits d orientatin directe, les autres sont indirects Définition 5 Le produit vectoriel de deux vecteurs u et v est le vecteur noté u v tel que : Si u et v sont colinéaires, u v = Si u et v ne sont pas colinéaires, u v est ortogonal à u et à v le sens de u v est tel que le trièdre ( u ; v ; u v ) soit de sens direct u v = u v sin( u ; v ) Propriété Soit les deux vecteurs u x y et v z x y, le produit vectoriel de u et de v a pour coordonnées : z yz zy u v zx xz xy yx Exemple 6 Calculer le produit vectoriel de u 3 et v 4 7 u v 3 ( 7) 4 ( 7) = 3 4-6-