Les définitions et opérations sur les vecteurs du plan se généralisent dans l espace

Documents pareils
1S Modèles de rédaction Enoncés

Séquence 10. Géométrie dans l espace. Sommaire

Géométrie dans l espace Produit scalaire et équations

Equations cartésiennes d une droite

LE PRODUIT SCALAIRE ( En première S )

Deux disques dans un carré

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

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

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

Corrigé du baccalauréat S Asie 21 juin 2010

a et b étant deux nombres relatifs donnés, une fonction affine est une fonction qui a un nombre x associe le nombre ax + b

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

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

Les droites (d 1 ) et (d 2 ) sont sécantes en A Le point A est le point d intersection des 2 droites

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.

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

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

Séquence 2. Repérage dans le plan Équations de droites. Sommaire

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

Activités numériques [13 Points]

Représentation géométrique d un nombre complexe

Chapitre 2 : Vecteurs

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

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 =

5 ème Chapitre 4 Triangles

Le théorème de Thalès et sa réciproque

Angles orientés et fonctions circulaires ( En première S )

Exo7. Calculs de déterminants. Fiche corrigée par Arnaud Bodin. Exercice 1 Calculer les déterminants des matrices suivantes : Exercice 2.

L ANALYSE EN COMPOSANTES PRINCIPALES (A.C.P.) Pierre-Louis GONZALEZ

DÉRIVÉES. I Nombre dérivé - Tangente. Exercice 01 (voir réponses et correction) ( voir animation )

Vecteurs. I Translation. 1. Définition :

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

Soit la fonction affine qui, pour représentant le nombre de mois écoulés, renvoie la somme économisée.

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

Problème 1 : applications du plan affine

O, i, ) ln x. (ln x)2

PROBLEME(12) Première partie : Peinture des murs et du plafond.

C f tracée ci- contre est la représentation graphique d une

Brevet 2007 L intégrale d avril 2007 à mars 2008

Fonctions homographiques

La médiatrice d un segment

Calcul intégral élémentaire en plusieurs variables

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2012 OBLIGATOIRE MATHÉMATIQUES. Série S. Durée de l épreuve : 4 heures Coefficient : 7 ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE

point On obtient ainsi le ou les points d inter- entre deux objets».

Cours de Mécanique du point matériel

CONJUGUÉ D'UN POINT PAR RAPPORT À UN TRIANGLE

Angles orientés et trigonométrie

STATIQUE GRAPHIQUE ET STATIQUE ANALYTIQUE

CHAPITRE 2 SYSTEMES D INEQUATIONS A DEUX INCONNUES

L ALGORITHMIQUE. Algorithme

Plan du cours : électricité 1

I. Ensemble de définition d'une fonction

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

Seconde Généralités sur les fonctions Exercices. Notion de fonction.

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

Quelques contrôle de Première S

Priorités de calcul :

Logistique, Transports

Durée de L épreuve : 2 heures. Barème : Exercice n 4 : 1 ) 1 point 2 ) 2 points 3 ) 1 point

DOCM Solutions officielles = n 2 10.

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

Autoroute A16. Système de Repérage de Base (SRB) - Localisation des Points de repère (PR) A16- A16+

Développer, factoriser pour résoudre

Commun à tous les candidats

Notion de fonction. Résolution graphique. Fonction affine.

PARTIE NUMERIQUE (18 points)

Développements limités, équivalents et calculs de limites

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

VOS PREMIERS PAS AVEC TRACENPOCHE

6 ème. Rallye mathématique de la Sarthe 2013/ ère épreuve de qualification : Problèmes Jeudi 21 novembre 2013

cent mille NOMBRES RELATIFS ET REPÉRAGEȘ 1 Chapitre 3 Notion de nombre relatif Comparaison Repérage sur une droite et dans le plan Calcul littéral

Fonction inverse Fonctions homographiques

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

Corrigé du baccalauréat S Pondichéry 12 avril 2007

315 et 495 sont dans la table de 5. 5 est un diviseur commun. Leur PGCD n est pas 1. Il ne sont pas premiers entre eux

Fonctions linéaires et affines. 1 Fonctions linéaires. 1.1 Vocabulaire. 1.2 Représentation graphique. 3eme

Géométrie dans l espace

Terminale SMS - STL

FctsAffines.nb 1. Mathématiques, 1-ère année Edition Fonctions affines

Séquence 8. Fonctions numériques Convexité. Sommaire

Bien lire l énoncé 2 fois avant de continuer - Méthodes et/ou Explications Réponses. Antécédents d un nombre par une fonction

Chafa Azzedine - Faculté de Physique U.S.T.H.B 1

Exercices Corrigés Premières notions sur les espaces vectoriels

Tâche complexe produite par l académie de Clermont-Ferrand. Mai 2012 LE TIR A L ARC. (d après une idée du collège des Portes du Midi de Maurs)

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

Exercices types Algorithmique et simulation numérique Oral Mathématiques et algorithmique Banque PT

6. Les différents types de démonstrations

Baccalauréat L spécialité, Métropole et Réunion, 19 juin 2009 Corrigé.

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

Baccalauréat technique de la musique et de la danse Métropole septembre 2008

Le seul ami de Batman

Baccalauréat S Antilles-Guyane 11 septembre 2014 Corrigé

Baccalauréat ES/L Amérique du Sud 21 novembre 2013

Chapitre 1 Cinématique du point matériel

Devoir 2 avec une figure en annexe, à renvoyer complétée. Corrigés d exercices sections 3 à 6. Liste des exos recommandés :

Correction du baccalauréat S Liban juin 2007

Notice d Utilisation du logiciel Finite Element Method Magnetics version 3.4 auteur: David Meeker

Démontrer qu'un point est le milieu d'un segment

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

Calcul matriciel. Définition 1 Une matrice de format (m,n) est un tableau rectangulaire de mn éléments, rangés en m lignes et n colonnes.

Transcription:

I. VECTEUR DE L ESPACE Les définitions et opérations sur les vecteurs du plan se généralisent dans l espace 1. VECTEURS CLINÉAIRES Dire que deu vecteurs non nuls u et v sont colinéaires signifie, qu ils ont la même direction, c est-à-dire qu il eiste un réel k tel que u = k v. Par convention, le vecteur nul 0 est colinéaire à tout vecteur. Trois points A, B et C sont alignés si, et seulement si, les vecteurs AB et AC sont colinéaires. Les droites AB) et C D) sont parallèles si, et seulement si, les vecteurs AB et C D sont colinéaires. 2. VECTEURS CPLANAIRES u, v et w sont trois vecteurs de l espace tels que u et v ne sont pas colinéaires. Les vecteurs u, v et w sont coplanaires si, et seulement si, il eiste deu réels α et β tels que : w = α u + β v CNSÉQUENCE : Pour démontrer qu un point D appartient à un plan P défini par trois points non alignés A, B et C on montre que les vecteurs AB, AC et AD sont coplanaires. II. REPÉRAGE DANS L ESPACE 1. CRDNNÉES D UN PINT Dans un repère ;,, ), pour tout point M, il eiste un unique triplet ; ; ) de réels tels que M = + + ) ; ; est le triplet de coordonnées du point M ou du vecteur M). est l abscisse, est l ordonnée, est la cote. M 2. CALCULS AVEC LES CRDNNÉES Dans un repère ;,, ) k, on considère les vecteurs u u = v si, et seulement si, = = =. Le vecteur somme u + v a pour coordonnées u + v Pour tout réel k, k u k k k + + + Soit A A ; A ; A ) et B ) B ; B ; B deu points de l espace : le vecteur AB a pour coordonnées B A AB B A B A A + B le milieu I du segment [AB] a pour coordonnées I 2 et v ; A+ B ; A+ ) B. 2 2

Dans un repère orthonormal ;,, ) k, La distance entre les points A A ; A ; A ) et B B ; B ; B ) est donnée par Deu vecteurs u et v AB = B A ) 2 + ) 2+ B A B A ) 2 sont orthogonau si, et seulement si, + + = 0. III. ÉQUATINS CARTÉSIENNES DE L ESPACE 1. ÉQUATIN D UN PLAN Un plan de l espace a une équation de la forme a+ b+ c= d avec a, b et c non tous nuls. PLANS PARTICULIERS : Un plan admettant une équation «incomplète», c est à dire dans laquelle ne figure qu une ou deu des trois variables, et, est parallèle à un plan de coordonnées ou à un ae de coordonnées. Plan P d équation = k Plan P d équation = k Plan P d équation = k P //) P //) P //) Plan P d équation a+ b = d Plan P d équation a+ c = d Plan P d équation b+ c = d P //) P //) P //) 2. VECTEUR RTHGNAL À UN PLAN n dit qu un vecteur n est orthogonal ou normal) à un plan P si la direction de n est une droite orthogonale au plan P. C est à dire une droite orthogonale à toutes les droites du plan P. Dans un repère othonormal, le vecteur n a;b;c) est orthogonal au plan P d équation a+ b+ c= d. 3. PLANS PARALLÈLES Deu plans P et P d équations respectives a+ b+ c= d et a + b + c = d sont parallèles si, et seulement si, les coefficients a, b, c et a, b, c sont proportionnels. 4. SYSTÈME D ÉQUATINS CARTÉSIENNES D UNE DRITE L espace est muni d un repère ;,, ) k. Un point M ; ; ) appartient à une droite D de l espace si, et seulement si, ses coordonnées vérifient un sstème d équations de la forme { a+ b+ c = d a + b + c = d où a, b, c et a, b, c ne sont pas proportionnels.

EXERCICES EXERCICE 1 Dans l espace muni d un repère ;,, ) k, on considère les points A5;0;0), B5;9;0), C 0;9;0) et S0;9;9). S F G + + C A B 1. Placer le point E de coordonnées 6;4;7) dans le repère précédent. 2. L abscisse du point F est égale à 2, lire les coordonnées du point F. 3. G est un point du plan SBC ), lire les coordonnées du point G. 4. Les points E, F et G sont-ils alignés? EXERCICE 2 Dans l espace muni d un repère 1. Les points A, B et C déterminent-ils un plan? 2. Calculer les coordonnées du point I milieu du segment [BC ]. 3. Les points A, B, C et D sont-ils coplanaires? ;,, ) k, on considère les points A2; 1;3), B3;2;1), C 2;3;1) et D6;3;0). EXERCICE 3 L espace est rapporté à un repère orthonormé D9; 5;8) et E; ;6). 1. Montrer que les points A, B et C déterminent un plan. ;,, ) k. n considère les points A2; 1;3), B 2;3;1), C 2;0;4), 2. Le point E appartient à la droite AB). Déterminer son abscisse et son ordonnée. 3. Montrer que les vecteurs ED et AB sont orthogonau. 4. Montrer que la droite ED) est perpendiculaire au plan ABC ).

EXERCICE 4 Dans l espace muni d un repère ;,, ) k, on considère les points A 2; 3; 1) et B1; 3; 2). 1. Déterminer les coordonnées du point C intersection de la droite AB) avec le plan ). 2. Déterminer les coordonnées du point D intersection de la droite AB) avec le plan ). 3. La droite AB) est-elle sécante avec le plan )? EXERCICE 5 L espace est muni d un repère orthonormal ;,, ) k. La figure ci-dessous, représente un pavé droit ; le point est le milieu de [AD]. Soit P le milieu du segment [EF ]. D après Sujet Bac Polnésie 2005) H G 2 E F D C A B 1. a. Quel ensemble de points de l espace a pour équation = 2? b. Déterminer une équation du plan ABF ). c. En déduire un sstème d équations qui caractérise la droite EF ). 2. a. Quelles sont les coordonnées des points A, G et P? b. Placer sur la figure le point Q de coordonnées 0; 0,5; 0). c. Déterminer une équation cartésienne du plan APQ). 3. a. Construire sur la figure les segments [PQ] et [AG]. b. Le point G appartient-il au plan APQ)? Justifier. 4. n construit la figure précédente à l aide d un logiciel de géométrie, puis on demande au logiciel de représenter le point d intersection des droites AG) et PQ). Quelle pourrait être la réponse de l ordinateur?

EXERCICE 6 D après sujet bac France Métropolitaine Septembre 2009) L espace est muni d un repère orthonormal ;,, ) k. Sur le dessin joint en annee, on a placé les points A0 ; 2 ; 0), B0 ; 0 ; 6), C 4 ; 0 ; 0), D0 ; 4 ; 0) et E0 ; 0 ; 4). Soit P) le plan d équation 3+ = 6. Il est représenté par ses traces sur le plan de base sur le dessin joint en annee. 1. a. Démontrer que les points C, D et E déterminent un plan que l on notera C DE). b. Vérifier que le plan C DE) a pour équation ++ = 4. 2. a. Justifier que les plans P) et C DE) sont sécants. n note ) leur intersection. b. Sans justifier, représenter ) en couleur ou à défaut en traits pointillés) sur la figure en annee. 3. n considère les points F 2 ; 0 ; 0) et G0 ; 3 ; 0). n note Q) le plan parallèle à l ae ; ) k et contenant les points F et G. a. Placer sur la figure en annee les points F et G. Sans justifier, représenter le plan Q) par ses traces sur les plans de base, d une autre couleur ou à défaut en larges pointillés), sur la figure en annee. b. Déterminer les réels a et b tels que a+ b = 6 soit une équation du plan Q). 4. L intersection des plans C DE) et Q) est la droite ). Sans justifier, représenter la droite ), d une troisième couleur ou à défaut en très larges pointillés), sur la figure en annee. 5. n considère le sstème de trois équations à trois inconnues suivant : a. Résoudre ce sstème. 3+ = 6 ++ = 4 3+ 2 = 6 b. Que peut-on alors en déduire pour les droites ) et )? EXERCICE 7 L espace est muni d un repère ;,, ) k orthonormal représenté en annee ci-dessous. 1. Tracer les droites d intersection du plan P) d équation 5+ 5 + 6 = 15 avec les plans de coordonnées du repère ;,, ) k. 2. n considère le plan Q) d équation 3+ 4 = 6. a. Préciser la nature de l ensemble des points M de l espace dont les coordonnées vérifient : b. Représenter l ensemble dans le repère ;,, ) k. { 5+ 5+ 6 = 15 3+ 4 = 6 3. n donne les points D 1;0;0), E 0; 3;0), F 1; 3;4) et G 0;0;4). a. Montrer que les points D, E et F déterminent un plan. b. Les points D, E, F et G sont-ils coplanaires? c. Déterminer une équation du plan R) qui contient les points D, E, F. d. Représenter l intersection des trois plans P), Q) et R) dans le repère 4. Résoudre le sstème suivant et en donner une interprétation graphique. 12 4+ 3 = 12 5+ 5+ 6 = 15 3+ 4 = 6 ;,, ) k

ANNEXE B E A D C

EXERCICE 8 Dans l espace muni d un repère ;,, ) k, on considère les points A 1; 6; 7,5) et B 2; 8; 9). 1. Déterminer une équation cartésienne du plan P parallèle à l ae ) et passant par les points A et B. 2. Déterminer une équation cartésienne du plan Q parallèle à l ae ) et passant par les points A et B. 3. Soit d la droite caractérisée par le sstème : { 2+ = 4 3+ 2 = 12 Les points A et B sont-ils sur la droite d? 4. Dans le repère ;,, ) k ci-dessous, représenter les plans P et Q par leurs traces avec les plans de base ainsi que la droite AB).