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Niveau terminale
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exercice type bac géométrie

Posté par
Xohama
25-01-21 à 21:22

Bonjour,
j'ai un exercice d'entrainement pour un DS à faire sur la géométrie dans l'espace et le produit scalaire.
Je n'arrive toutefois pas à faire l'exercice en entier (en fait je ne parviens à faire que les "trucs de base").

Pouvez vous m'aider à le faire  ?
Merci !

Le sujet :
(désolé je n'ai pas réussi à mettre les flèches sur les vecteurs ou encore à écrire leurs coordonnées à la verticale; j'espère que cela restera tout de même compréhensible)


On considère le cube ABCDEFGH de côté 1, le milieu I de [EF] et J symétrique de E par rapport à F.                                                                                                                        
Dans tout l'exercice, l'espace est rapporté au repère orthonormé (A;AB;AD;AE)
1.a. Par lecture graphique, donner les coordonnées des points I et J.
b.En déduire les coordonnées des vecteurs DJ , BI et BG.
c. Montrer que DJ est un vecteur normal au plan (BGI).
d. Montrer qu'une équation cartésienne du plan (BGI) est 2x-y+z-2=0.

2. On note d la droite passant par F et orthogonale au plan (BGI)
a. Déterminer une représentation paramétrique de la droite d.
b. On considère un point L de coordonnées (2/3 ; 1/6 ; 5/6). Monter que L est le point d'intersection de la droite d avec le plan (BGI).

3.a. Calculer le volume de la pyramide FBGI.
b. En déduire l'aire du triangle BGI.





1. a.Par lecture graphique on a : I(0,5 ; 0 ; 1) , J(2 ; 0 ;1 ).
b. D (0 ; 1 ; 0) , B(1 ; 0 ; 0) et G(1 ; 1 ; 1)
D'où DJ= (2-0         0-1          1-0) DJ(2      -1     1)  , BI(-0,5     0       1) et BG (0    1    1)
c. Si DJ est un vecteur normal au plan (BGI) alors, DJ.BG=0 et DJ.BI=0.
DJ.BG=1*0+0*1+0*0=0 et DJ.BI=-0,5*0+0*1+1*0=0
d.DJ est un vecteur normal du plan (BGI).  DJ(2      -1     1)
L'équation cartésienne de ce plan sera donc de la forme 2x-y+z+d=0.
B(BGI)2*1-1*0+1*0+d=0
d=-2
Une équation cartésienne du plan (BGI) est 2x-y+z-2=0


Après je suis bloqué et ai besoin d'aide !

Posté par
PLSVU
re : exercice type bac géométrie 25-01-21 à 22:14

Bonsoir,
2)On note d la droite passant par F et orthogonale au plan (BGI)
  détermine   un vecteur directeur pour la droite d ?

Posté par
Xohama
re : exercice type bac géométrie 26-01-21 à 11:47

F(1;0;1)
Il faut que le produit scalaire du vecteur normal DJ et du vecteur de la droite d que l'on notera u soit égal à 0 ?
Alors : DJ.u=0
=x*2+y*(-1)+z*1=0
...
En fait je ne sais pas comment faire en sorte que la droite d passe par le point F

Posté par
Xohama
re : exercice type bac géométrie 28-01-21 à 13:48

Désolé d'insister de la sorte mais je n'y arrive toujours pas

Posté par
pgeod
re : exercice type bac géométrie 28-01-21 à 14:53

La droite (d) passe par F(1 ; 0 ; 1)  et a pour vecteur directeur u(2 ; -1 ; 1)
La droite (d) est définie vectoriellement par : FM = k u  (FM et u sont des vecteurs)
De cette relation vectorielle, on tire alors la représentation paramétrique de (d).

Posté par
Xohama
re : exercice type bac géométrie 28-01-21 à 20:05

F(1;0;1) et (2 ; -1 ; 1) M(x;y;z)
FM(x-1   y   z-1)
Pour M(3;-1;2) on a FM = 1* u  ; FM(2  -1  1)
Donc une représentation paramétrique de cette droite est :
x=1+2k y=-k et z=1-k ?

Posté par
co11
re : exercice type bac géométrie 28-01-21 à 21:54

Bonsoir,
je découvre .... Alors une remarque pour 1) c)

Citation :
c. Si DJ est un vecteur normal au plan (BGI) alors, DJ.BG=0 et DJ.BI=0.

Non, la rédaction du raisonnement devrait être : DJ est un vecteur normal si DJ.BG = 0 et DJ.BI = 0
Les calculs sont corrects.

Posté par
co11
re : exercice type bac géométrie 28-01-21 à 22:03

Citation :
Pour M(3;-1;2) on a FM = 1* u  ; FM(2  -1  1)

???
Citation :
une représentation paramétrique de cette droite est :
x=1+2k y=-k et z=1-k ?

Oui pour x et y. Mais je dirais : z = 1+k
D'accord ?

Posté par
Xohama
re : exercice type bac géométrie 28-01-21 à 23:14

Oui z=1+k pardon j'ai fait une faute de frappe.
Pour le reste c'est OK je pense !
Merci pour l'aide



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