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geométrie dans l'espace

Posté par
lulu83
13-03-07 à 21:36

Bonsoir,

L'espace est muni d'un repère orthononnal (o,i,j,k).

1. On considère le plan P passant par le point B(1;−2;1) et de vecteur normal
n (−2;1;5) et le plan R d'équation cartésienne x +2y −7 = 0.

a. Démontrer que les plans P et R sont perpendiculaires.
b. Soit le point A(5;−2;−1). Calculer la distance du point A au plan P ,
puis la distance du point A au plan R.
c. Déterminer la distance du point A à la droite delta, intersection des plan P et R.

2.
a. determiné une representation paramétrique de la droite delta.
b.Soit M le point de delta de parametre t. Déterminer en fonction de t la longueur AM. On note µ(t) cette longueur.
On définit ainsi sur R une fonction µ.
c. Étudier le sens de variations de la fonction µ sur R; préciser son minimum.
c. Interpréter géométriquement la valeur de ce minimum.

alors je coince aux questions : 1)c) et 2)b) .
Par consequent je ne peux finir mon exo.

merci a tous ceux qui m'aideront parce que là j'ai vraiment du mal.

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 13-03-07 à 22:25

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 13-03-07 à 22:39

Bonsoir,

P et R sont perpendiculaires. Considère le plan passant par A et perpendiculaire à P et R et les projections orthogonales de A sur les 2 plans P et R;

Fait un dessin en perspective. Tu verras, que Pythagore marche très bien.

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 13-03-07 à 23:01

ok , j'essaie ca demain

merci

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 13-03-07 à 23:09

2)Pour la suite, tu dois avoir une équation paramétrique de \Delta.

Tu as donc les coordonnées d' un point de \Delta. Appelons le B;

\vec{AM}=\vec{AB}+\vec{BM}; tu peux en tirer AM^2 en fonction de ton paramètre.

Pour information, le minimum de ta fonction vaut \frac{\sqrt{66}}{3}.

Cette valeur correspond à la distance du 1). A toi de voir pourquoi.

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:11

rebonjour,

avec le théoreme de Pythagore je trouve : d²(A,delta) = 18

donc d(A,delta) = \sqrt{18} = 3\sqrt{2}  c'est bon?

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:21

Bonjour,

J' avais d^2(A, (\delta))=\frac{22}{3} confirmé à priori par la 2ème partie.

Qu' as_ tu pour - l' équation de (P)
- la distance de A au plan (P)
- la distance de A au plan (R) ?

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:26

Mea culpa, c' est moi qui a fait l' erreur: j' avais pris \vec{n}(-2,1-5) qui donnait aussi un plan orthogonal à (R); tu as raison

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:28

pour l'équation de P , j'ai : -2x + y + 5z - 1 = 0

-  la distance de A au plan (P) : \frac{3\sqrt{30}}{5}

-  la distance de A au plan (R) : \frac{6\sqrt{5}}{5}

voila , je pense que c'est bon non?

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:29

ah ok , ca arrive

cepandant je n'arrive pas à trouver AM², ca doit etre tout simple , mais je bloque

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:44

Tu dois déjà trouver une équation paramétrique de (\Delta). L' as-tu ?

Si oui, trouve un point quelconque de (\Delta). Soit C ce point; tu as ses coordonnées. (facile).

Ensuite tu calcules \vec{AM}=\vec{AC}+\vec{CM}; (tu as les coordonnées de ce dernier vecteur en fonction du paramètre avec ton équation paramétrique de droite).

Puis AM^2= \cdots

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:48

pour l'equation paramétrique de delta j'ai :

x= 1+2t
y= 3-t
z= t

c'est bon?

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:51

Oui, c' est bon; note que j' ai la même mais que l' on aurait pu avoir des équations différentes.

Trouve maintenant un point C de (\Delta) (le plus simple).

Et calcule les coordonnées de vecteurs indiqués plus haut.

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:57

ben c'est C(1;3;0)

\sqrt{AC} = -4+5+1 = 2

c'est comme ca ?

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:57

euh c'est un vecteur et pas une racine carré !!

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 13:59

Ben oui; C est bon; maintenant, cordonnées des vecteurs \vec{AC} et \vec{CM}

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:03

ok ,

\vec{AC}(-4;5;1)
\vec{CM}(t-1;t-3;t)

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:06

Je ne suis pas d' accord pour \vec{CM};

les coordonnées de M sont: (1+2t,3-t,t)

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:15

ah d'accord , enfet c'est l'equation paramétrique .

donc \vec{AM}^2 = (-4+2t)²+(5-t)²+(1+t)²

= 16-16t+4t²+25-10t+t²+1+2t+t²
= 6t²-24t+42
= 6(t²-4t+7)

ok ?

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:22

Oui; maintenant on te demande de montrer que la fonction qui à t associe AM admet un minimum.

Si tu exprimes AM en fonction de t, tu vas avoir un radical; il faut remarquer que si AM est minimum pour une certaine valeur de t, AM^2 sera minimum pour cette même valeur de t.

Il te reste donc à étudier ton trinôme; un conseil: met-le sous forme canonique.

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:31

ne faut t'il pas plutot calculer la dérivée ?

ainsi je trouve µ(t)' = \frac{12t-24}{2\sqrt{6(t^2-24+7)}} = \frac{6(t-2)}{\sqrt{6(t^2-24+7)}

et on sait qu'une racine carrée est toujours positif , donc µ'(t) et du signe de (t-2)

?

merci

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:37

Oui, ç' est d' ailleurs ce que te demande l' énoncé.

Mais il est plus élégant d' écrire:

AM^2=6(t^-4t+7)=6[(t-2)^2+3] ad met un minimum pour t=2.

Ce que tu as fait est très bien.
Donc que vaut AM pour t=2 ?

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:39

je trouve 3\sqrt{2}

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:42

Bien sûr, la valeur minimum de AM correspond à la distance du point A à la droite (\Delta).

Tu retombes bien sur ton résultat du 1)

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:50

ok merci beaucoup .

par contre est ce que tu peux encore m'aider pour la derniere question j'ai du mal.

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:53

Mais c' est ce que j' ai fait dans le dernier post!

Le minimum de µ(t) correspond à la distance du point A à la droite (\Delta)

Posté par
lulu83
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:55

ah ok , j'avais mal compris la question ...

merci beaucoup pour ton aide

Posté par
cailloux Correcteur
re : geométrie dans l'espace 14-03-07 à 14:56



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