Droites et plans dans l'espace Exercices

Représentation paramétrique droites et plans

Durée estimée
10 minutes
Difficulté
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Objectifs travaillés

L'espace est rapporté à un repère $ \left(O, \vec{i}, \vec{j}, \vec{k}\right) $.

Soient les points $ A\left(1 ; 0 ; 1\right) $, $ B\left( - 1 ; 2 ; 0\right) $ et $ C\left(0 ; 0 ; - 2\right) $.

  1. Déterminer une représentation paramétrique de la droite $ \left(AB\right) $
  2. Déterminer une représentation paramétrique de la parallèle à $ \left(AB\right) $ passant par $ C $
  3. Déterminer une représentation paramétrique du plan $ \left(ABC\right) $

Corrigé

  1. Les coordonnées du vecteur $ \overrightarrow{AB} $ sont $ \left( - 1 - 1 ; 2 - 0 ; 0 - 1\right)=\left( - 2 ; 2 ; - 1\right) $

    La droite $ \left(AB\right) $ passe par $ A $ et admet $ \overrightarrow{AB} $ comme vecteur directeur.

    Une représentation paramétrique de la droite $ \left(AB\right) $ est donc :

    $ \left\{ \begin{matrix} x=1 - 2t \\ y=2t \\ z=1 - t \end{matrix}\right. $

    avec

    $ t \in \mathbb{R} $

    Remarque :La représentation paramétrique n'est pas unique ; d'autres réponses exactes sont donc possibles.

  2. La droite cherchée passe par $ C $ et admet $ \overrightarrow{AB} $ comme vecteur directeur puisqu'elle est parallèle à la droite $ \left(AB\right) $.

    Une représentation paramétrique de cette droite est donc :

    $ \left\{ \begin{matrix} x= - 2t \\ y= 2t \\ z= - 2 - t \end{matrix}\right. $

    avec

    $ t \in \mathbb{R} $
  3. Les coordonnées du vecteur $ \overrightarrow{AC} $ sont $ \left(0 - 1 ; 0 - 0 ; - 2 - 1\right)=\left( - 1 ; 0 ; - 3\right) $

    Le plan $ \left(ABC\right) $ passe par $ A $ et les vecteurs $ \overrightarrow{AB} $ et $ \overrightarrow{AC} $ sont deux vecteurs non colinéaires (car les coordonnées de ces deux vecteurs ne sont pas proportionnelles) de ce plan.

    Une représentation paramétrique du plan $ \left(ABC\right) $ est donc :

    $ \left\{ \begin{matrix} x=1 - 2t - t^{\prime} \\ y=2t \\ z=1 - t - 3t^{\prime} \end{matrix}\right. $

    avec

    $ t \in \mathbb{R} $

    et

    $ t^{\prime} \in \mathbb{R} $

Pour réviser : Déterminer une représentation paramétrique d'une droite