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ExerciceTerminale, chapitre 4 — Géométrie dans l'espace · Équations de plans et représentations paramétriques

Exercice 16

Calcul

1. Déterminer une représentation paramétrique de la droite passant par A(2 ;1 ;−3)A(2\,;1\,;-3) et de vecteur directeur u⃗(1−24)\vec{u}\begin{pmatrix}1\\-2\\4\end{pmatrix}.

2. Déterminer une représentation paramétrique de la droite passant par A(0 ;0 ;1)A(0\,;0\,;1) et de vecteur directeur u⃗(20−1)\vec{u}\begin{pmatrix}2\\0\\-1\end{pmatrix}.

3. Déterminer une représentation paramétrique de la droite (AB)(AB), avec A(1 ;2 ;0)A(1\,;2\,;0) et B(4 ;0 ;5)B(4\,;0\,;5).

4. Déterminer une représentation paramétrique de la droite (CD)(CD), avec C(−1 ;3 ;2)C(-1\,;3\,;2) et D(1 ;3 ;−2)D(1\,;3\,;-2). Que remarque-t-on ?

5. Les points M(5 ;−5 ;9)M(5\,;-5\,;9) et N(4 ;−3 ;1)N(4\,;-3\,;1) appartiennent-ils à la droite de la question 1 ?

Corrigé

1. {x=2+ty=1−2tz=−3+4tt∈ℝ\boxed{\begin{cases}x=2+t\\y=1-2t\\z=-3+4t\end{cases}} \quad t\in\mathbb{R}

2. {x=2ty=0z=1−tt∈ℝ\boxed{\begin{cases}x=2t\\y=0\\z=1-t\end{cases}} \quad t\in\mathbb{R}

3. AB→(3−25)\overrightarrow{AB}\begin{pmatrix}3\\-2\\5\end{pmatrix}, d'où {x=1+3ty=2−2tz=5tt∈ℝ\boxed{\begin{cases}x=1+3t\\y=2-2t\\z=5t\end{cases}} \quad t\in\mathbb{R}

4. CD→(20−4)\overrightarrow{CD}\begin{pmatrix}2\\0\\-4\end{pmatrix}, d'où {x=−1+2ty=3z=2−4tt∈ℝ\boxed{\begin{cases}x=-1+2t\\y=3\\z=2-4t\end{cases}} \quad t\in\mathbb{R}

On remarque que l'ordonnée est constante : tous les points de cette droite ont pour ordonnée 33, la droite est donc contenue dans le plan d'équation y=3y=3, parallèle au plan (xOz)(xOz).

5. Pour M(5 ;−5 ;9)M(5\,;-5\,;9) : la première équation donne 2+t=52+t=5, soit t=3t=3. On teste alors les deux autres : 1−2×3=−51-2\times 3=-5 et −3+4×3=9-3+4\times 3=9. Les trois coordonnées conviennent : M appartient aˋ la droite.\boxed{M \text{ appartient à la droite.}} Pour N(4 ;−3 ;1)N(4\,;-3\,;1) : la première équation donne t=2t=2, et 1−4=−31-4=-3 convient, mais −3+8=5≠1-3+8=5\neq 1 : N n’appartient pas aˋ la droite.\boxed{N \text{ n'appartient pas à la droite.}} Il faut impérativement tester les trois coordonnées avec la même valeur du paramètre.

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