DROITES ET PLANS DE LESPACE
Propriété : Une droite d est parallèle à un plan P s'il existe une droite d' de P parallèle à d. Méthode : Démontrer que des droites sont orthogonales.
Méthode pour démontrer en géométrie dans lespace 1) Incidence
? Si deux droites ne sont pas parallèles ni sécantes alors elles sont non coplanaires. • droite et plan. ? Pour montrer qu'une droite est parallèle à un plan
COMMENT DEMONTRER……………………
Propriété : Si deux droites parallèles ont au moins un point commun et (MN) sont parallèles. Pour démontrer qu'une droite est la médiatrice d'un segment.
Démontrer quun point est le milieu dun segment Démontrer que
[AB] donc le centre de son cercle circonscrit est le milieu de [AB]. P 6 Si dans un triangle
DROITES DU PLAN
Dire que deux droites sont parallèles équivaut à dire qu'elles ont des vecteurs Démontrer que les droites M et Q d'équations respectives 6 ? 10 ...
VECTEURS ET DROITES
D est une droite du plan. Les droites d'équation ax + by + c = 0 et a'x + b' y + c' = 0 sont parallèles si et ... et démontrer que les vecteurs AE.
Géométrie dans lespace
Si deux plans sont parallèles tout plan qui coupe l'un coupe l'autre
1 TS Position relative de droites et plans Cours Rappels : • Un plan
Deux droites coplanaires peuvent être soit sécantes soit parallèles. • Deux droites non coplanaires : Démontrer qu'une droite est parallèle à un plan.
1 DROITES ET PLANS DANS LESPACE
Si deux plans sont parallèles alors tout plan parallèle à l'un est parallèle à l'autre. PROPRIETE 11: Si deux droites sont parallèles
VECTEURS DROITES ET PLANS DE LESPACE
Conséquence : Pour démontrer que deux plans sont parallèles Propriété : Une droite d est parallèle à un plan P s'il existe une droite d' de P.
Terminale S
4 51.1. Plan de l'espace ...................................................................................................................................... 51.2. Position relative de deux droites ............................................................................................................... 6
1.3. Exercice ................................................................................................................................................. 61.4. Position relative de deux plans ................................................................................................................. 71.5. Exercice ................................................................................................................................................. 7
2.1. Droites parallèles à un plan ..................................................................................................................... 72.2. Exercice : Montrer qu'une droite est parallèle à un plan .............................................................................. 82.3. Exercice : Utiliser le théorème du toit dans un tétraèdre .............................................................................. 9
2.4. Plans parallèles ..................................................................................................................................... 102.5. Exercice : Demontrer que deux plans sont paralleles ............................................................................. 10
2.6. Exercice : Construire la section d'un solide par un plan ............................................................................. 10
3.1. Droites orthogonales .............................................................................................................................. 113.2. Orthogonalité Droite-Plan ...................................................................................................................... 11
3.3. Plan médiateur ..................................................................................................................................... 123.4. Exercice : Démontrer une orthogonalité .................................................................................................... 12
13 19 2327
30
Rappel
Fondamental
Définition
coplanaires coplanaires On considère le parallélépipède suivant : Fondamental : Dans l'espace, deux plans peuvent être ... On considère le parallélépipède suivant :Fondamental
Fondamental : Théorème du toit
Attention
d d' d//d' [Solution n°1 p 30] (IK)(ABC)Indice :
On pourra montrer que est parallèle à une droite du plan (IK)(ABC) [Solution n°2 p 30] [Solution n°3 p 30]Indice :
On pourra utiliser le théorème du toit
Fondamental : Premier théorème
Fondamental : Second théorème
[Solution n°4 p 30]Indice :
Pour prouver que deux plans sont paralleles, il suffit de trouver deux droites secantes d'un plan qui
sont paralleles a l'autre plan. [Solution n°5 p 31]Définition
orthogonalesRemarque
perpendiculaireExemple
ABCDEFGH(AE)(GH)
(AE)(GH)Fondamental
Définition
orthogonale à un planComplément
Exemple
(d)BCGF(BM)(CM)Fondamental : Propriétés
Définition
[AB]ABFondamental
[AB](AB) [AB] [Solution n°6 p 32] ABCD (CD)(AB)Indices :
Dans un tétraèdre régulier, toutes les arrêtes sont de la même longueur.On pourra construire le point milieu de I[CD]
Définition
colinéairestRemarque
Complément
dépendants indépendantslibres [Solution n°7 p 32] [Solution n°8 p 33]Indice :
On pourra remarquer que
[Solution n°9 p 33]IJKL(AC)(IJKL)
Indice :
On pourra exprimer en fonction de
[Solution n°10 p 33] (BD)(IJKL)Fondamental : Caractérisation d'une droite
M vecteur directeurFondamental : Caractérisation d'un plan
M xyAFondamental : Conséquences
[Solution n°11 p 34]Indice :
On pourra utiliser de manière astucieuse la relation de Chalses [Solution n°12 p 34] [Solution n°13 p 34]Indice :
Si une droite est incluse dans un plan , tout vecteur directeur de la droite est un vecteur du plan Cela est une conséquence directe de la . dernière propriété vue sur cette page* - p.27 [Solution n°14 p 34] [Solution n°15 p 35]Indice :
On pourra utiliser un raisonnement par l'absurde.
Définition
coplanaires ABCDExemple
coplanairesFondamental
coplanairesComplément : Démonstration
ABCD ABC ABCD DAttention
Définition
indépendantslibres Dans le cube ci-contre, cochez les triplets de 3 vecteursFondamental
coordonnéesMAComplément : Démonstration
ABCDM ABC A M (ABC)H xyz ABFondamental : Coordonnées d'un vecteur
Fondamental : Coordonnées du milieu d'un segment [AB]Fondamental : Norme d'un vecteur
Complément : Avec les coordonnées de vecteur [Solution n°16 p 35] [Solution n°17 p 35]ABCDABCD
Fondamental
A ADéfinition
représentation paramétriqueExemple
tRemarque
[Solution n°18 p 35] (AB)Indice :
Un vecteur directeur de la droite est (AB)
[Solution n°19 p 35] [Solution n°20 p 36]Indice :
Il faut déterminer s'il existe deux paramètres et permettant à un même triplet de coordonnées tt'
de vérifier les deux représentations paramétriques.(x ;y ;z) [Solution n°21 p 36] [Solution n°22 p 36] [Solution n°23 p 37]Indice :
On pourra montrer qu'elles sont perpendiculaires
On pourra trouver deux points et respectivement sur et [Solution n°24 p 37]Soit ABCD un tétraèdre.
I est le milieu du segment [BD] et J est le milieu du segment [BC]L'intersection des plans (ACD) et (AIJ) est
ABCDEFGH
[EH][BF] (BIG) (AE)Le point K
[AE] [AE] E est égal àLes vecteurs , et sont
Le milieu du segment est :[KG]
[IB] [HJ] passe par le point de coordonnées a un vecteur directeur de coordonnées :Les droites et sont
Le point est
Les vecteurs , et sont coplanaires
La droite est parallèle au plan (AB)(xOz)
La droite est parallèle à l'axe des ordonnées.(AB) La droite passant par le point et dirigée par et la droite (AB) sont coplanaires.Fondamental : Caractérisation d'une droite
M vecteur directeurFondamental : Caractérisation d'un plan
M xyAFondamental : Conséquences
Fondamental
Fondamental : Théorème du toit
Attention
d d' d//d'Exercice p. 10
Exercice p. 9
Exercice p. 9
Exercice p. 8
(SAC)IK[SA][SC](IK)
(AC) (IK)(ABC)Exercice p. 10
Pour la face AEFB
Pour la face EFGH
Pour la face CDHG
Pour la face ABCD
Pour finir
Exercice p. 14
Exercice p. 12
Méthode : 1ère méthode : A l'aide du plan médiateur ABI [CD] (CD)(AB) (AB)(CD) Méthode : 2ème méthode : Montrer que (CD) orthogonale à (ABI)ADC(AI)A
BCD (AI)(BI)(ABI) (CD) (ABI)(CD) (AB)(CD)Exercice p. 14
Exercice p. 14
Exercice p. 14
IJKL (AC)(IJKL)on peut affirmer - p.28 (AC)(IJKL)Exercice p. 16
Exercice p. 16
Exercice p. 15
Exercice p. 15
(BD)(IJKL)Utilisation de la relation de Chasles
propriétés vues précédemment - p.27Exercice p. 21
Exercice p. 21
Exercice p. 20
Exercice p. 20
Exercice p. 16
les propriétés vues précédemment - p.27 B (AB)(CD)donc coplanaires - p.28 ABCD (AB)Exercice p. 22
Exercice p. 22
Exercice p. 21
(x ;y ;z) (AB) t t t'Exercice p. 22
Exercice p. 22
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