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ExerciceTerminale, chapitre 4 — Géométrie dans l'espace · Positions relatives

Exercice 20

Calcul

Dans chaque cas, déterminer la position relative des plans 𝒫\mathcal{P} et 𝒫′\mathcal{P}'.

1. 𝒫:2x−y+3z−1=0\mathcal{P} : 2x-y+3z-1=0 et 𝒫′:−4x+2y−6z+5=0\mathcal{P}' : -4x+2y-6z+5=0

2. 𝒫:x+y−z+2=0\mathcal{P} : x+y-z+2=0 et 𝒫′:2x−y+z−3=0\mathcal{P}' : 2x-y+z-3=0

3. 𝒫:x−2y+z−4=0\mathcal{P} : x-2y+z-4=0 et 𝒫′:−3x+6y−3z+12=0\mathcal{P}' : -3x+6y-3z+12=0

4. 𝒫:x+z−1=0\mathcal{P} : x+z-1=0 et 𝒫′:y−2=0\mathcal{P}' : y-2=0

Corrigé

1. n⃗(2−13)\vec{n}\begin{pmatrix}2\\-1\\3\end{pmatrix} et n⃗′(−42−6)=−2 n⃗\vec{n}'\begin{pmatrix}-4\\2\\-6\end{pmatrix}=-2\,\vec{n} : les plans sont parallèles. En multipliant la première équation par −2-2 : −4x+2y−6z+2=0-4x+2y-6z+2=0, à comparer à +5+5. Strictement paralleˋles.\boxed{\text{Strictement parallèles.}}

2. n⃗(11−1)\vec{n}\begin{pmatrix}1\\1\\-1\end{pmatrix} et n⃗′(2−11)\vec{n}'\begin{pmatrix}2\\-1\\1\end{pmatrix} ne sont pas colinéaires : Seˊcants, selon une droite.\boxed{\text{Sécants, selon une droite.}}

3. n⃗′(−36−3)=−3 n⃗\vec{n}'\begin{pmatrix}-3\\6\\-3\end{pmatrix}=-3\,\vec{n}, et la seconde équation est exactement −3-3 fois la première : Confondus.\boxed{\text{Confondus.}}

4. n⃗(101)\vec{n}\begin{pmatrix}1\\0\\1\end{pmatrix} et n⃗′(010)\vec{n}'\begin{pmatrix}0\\1\\0\end{pmatrix} ne sont pas colinéaires : Seˊcants.\boxed{\text{Sécants.}} On remarque que n⃗⋅n⃗′=0\vec{n}\cdot\vec{n}'=0 : ces deux plans sont même perpendiculaires.

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