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Géométrie dans l'espace

Posté par
thailande63
07-03-13 à 14:59

Posté par  thailande63


Bonjours à tous! J' ai un gros problème avec cette exercice, je ne suis pas très forte dans l'espace et je n'arrive pas a répondre au questions...
Le dessin ci-dessous représente (en perspective cavalière) le tétraèdre régulier ABCD, c'est à dire tel que : AB = AC = AD = BC = BD = CD = a où a est un réel strictement positif.
I est le milieu de [AB]. J est le milieu de [AC]. K est le milieu de [AD]. L est le milieu de [BC]. M est le milieu de [CD].
1) Démontrer que la droite (AB) est orthogonale au plan (ICD). En déduire que les droites (AB) et (CD) sont orthogonales.
2) Prouver que les plans (BCD) et (IJK) sont parallèles.
3) Démontrer que la section plane du tétraèdre ABCD par le plan (IKL) est le quadrilatère IKML.                                                                                                                                                       4) Montrer que IKML est un losange.
5) Exprimer IC, ID, KC et KB en fonction de a. En déduire que : IM = LK = a V2/2.                   Conclure que IKML est un carré.                                                                                                                                    Merci pour tous d'avance!

Posté par
Priam
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 17:33

Une droite perpendiculaire à deux droites sécantes appartenant à un plan est perpendiculaire à ce plan.
Lorsque deux droites sécantes appartenant à un plan sont parallèles à deux droites sécantes appartenant à un autre plan, ces deux plans sont parallèles.
Essaie d'utiliser ces théorèmes pour répondre aux questions 1) et 2).

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 17:58

Je ne comprend pas comme dans la 1ère question on peut s aider de cette propriété  car des la propriété sa fini pour démontrer qu'elle sont parallèle et non coplanaire! Peut tu me dire, s'il te plaît ?

Posté par
Priam
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 18:19

Dans la première question, on demande de démontrer que la droite (AB) est orthogonale au plan (ICD). Il n'y est pas question de " parallèle" ni de " non coplanaire " . . . .

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 18:37

À oui pardon je me suis trompé entre coplanaire et orthogonale ( mais je ne vois toujours pas comment on peut sans servir)

Posté par
Priam
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 18:40

Dans le théorème, il y a une première droite, puis deux droites sécantes appartenant à un plan.
Peux-tu désigner sur la figure la droite, les deux droites et le plan ?

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 18:54

La droite c est AB, le plan c'est ICD et les deux droites sont IC et ID. S' est ça?

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 18:56

Est ce que pour la 1 sa peut aller: la droite AB est orthogonale au plan IDC comme IC est une droite du plan IDC, celle ci coupe la droite AB enI alors AB et IDC sont orthogonale.

Posté par
Priam
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 19:02

Ce n'est pas clair. Il faudrait d'abord que tu montres que la droite AB est perpendiculaire à la droite IC et à la droite ID

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 19:52

Je m embrouille de plus en plus tu veux pas developer un peu parce que je comprend plus rien, s'il te plait

Posté par
Priam
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 20:28

Tu ne peux pas expliquer pourquoi la droite IC est perpendiculaire à la droite AB ? Regarde le triangle ABC ; quelle est sa nature ? que représentent les segments AB et IC pour ce triangle ?

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 20:43

Si je ne me trompe pas ABC est isocèle et AB c'est l hypoténuse et IC la médiatrice!?

Posté par
Priam
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 20:56

C'est partiellement juste.
ABC est bien isocèle (et même équilatéral).
Seul un triangle rectangle a une hypothénuse ! Ici, AB est simplement l'un des côtés du triangle ABC.
IC médiatrice : oui ( et aussi hauteur, médiane, etc).
Tu vois maintenant pourquoi IC est perpendiculaire à AB ?

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 21:11

Oui je vois mieux merci donc dans un 1ère temp je démontré que ID et IC sont perpendiculaire à la droite AB. Et par la suite on applique la propriété :si 2 droite sont orthogonale à toute les droite du plan  alors les droite sont orthogonale au plan ...?

Posté par
Priam
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 21:17

Ce n'est pas tout à fait cela. Relis mon message de 17h33 (1ère ligne).

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 21:26

Ah oui je l avais oublier!  Donc on dit après avoir démontrer que IC et ID: IC et ID sont 2droite sécante  ( appartenant au même plan ICD)il sont respectivement sur chacun un des côté  du tétraèdre doncAB est perpendiculaire à ce plan (lorsque 2droite sécante appartenant à un autre plan , ces 2sont  parallèle )

Posté par
Cherchell
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 21:33

1. La droite (IC) est la médiane issue de C dans le triangle équilatéral ABC donc les droites (IC) et (AB) sont perpendiculaires.
La droite (ID) est la médiane issue de D dans le triangle équilatéral ABD donc les droites (ID) et (AB) sont perpendiculaires.
La droite (AB) est perpendiculaires à deux droites sécantes (IC) et (ID) du plan (ICD) donc la droite (AB) est orthogonale au plan (ICD).

La droite (AB) est orthogonale au plan (ICD) donc est orthogonale à toute droite de ce plan en particulier à (CD) donc les droites (AB) et (CD) sont orthogonales.

2. J est le milieu de [AC] et I le milieu de [AB] donc les droites (IJ) et (BC) sont parallèles et IJ = 0,5 BC = 0,5 a
K est le milieu de [AD] et I le milieu de [AB] donc les droites (IK) et (BD) sont parallèles et IK = 0,5 BD = 0,5 a
Les plans (IJK) et (BCD) ont deux couples de droites sécantes (IJ) et (BC) d'une part et (IK) et (BD) d'autre part parallèles donc ces plans sont parallèles.

3. I, K, L appartiennent au tétraèdre ABCD et au plan (IKL) donc appartiennent à l'intersection du tétraèdre et de ce plan.
Les droites (IK) et (BD) sont parallèles, d'après le théorème du toit, le plan (IKL) coupe les plans (ABD) et (BCD) suivant deux droites parallèles (IK) et (), L appartient aux plans (BCD) et (IKL) donc à () donc () est la parallèle en L à (IK).
M est le milieu de [CD] et L le milieu de [BC] donc les droites (LM) et (BD) sont parallèles et LM = 0,5 BD = 0,5 a, donc (LM) est la parallèle en L à (IK) donc () = (LM)
M est un point du tétraèdre et du plan (IKL) donc la section plane du tétraèdre ABCD par le plan (IKL) est le quadrilatère IKML.

4. LM = IK = 0,5 a

M est le milieu de [CD] et K le milieu de [AD] donc les droites (MK) et (AC) sont parallèles et MK = 0,5 AC = 0,5 a

I est le milieu de [AB] et L le milieu de [BC] donc les droites (IL) et (AC) sont parallèles et IL = 0,5 AC = 0,5 a
LM = MK = KI = IL = 0,5 a donc IKML est un losange.

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 21:43

....Ba merci , il y a juste un truc que je ne comprend pas s est les carré dans les parenthèses ...sa correspond a quoi s'il te plaît

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 07-03-13 à 21:48

Et oui ...et  dans la 4 et la 5 je voudrais savoir s'est toi qui a décidé de choisir le nombre 0,5?et aussi  pourquoi on utilise pas le V2/2

Posté par
Cherchell
re : Géométrie dans l'espace 08-03-13 à 05:16

J'ai fait un copier-coller et le  ()  est le ce qui reste du nom de la droite intersection à toi de lui en donner un.
Je n'ai pas fini l'exercice, commence par essayer de comprendre ce que je t'ai mis.
le 0.5 vient du théorème qui dit que le segment qui joint les milieux de 2 côtés d'un triangle est parallèle au troisième côté et a pour longueur la moitié de ce troisième côté d'où le 0,5

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 08-03-13 à 11:53

Donc il faut que je mette une droite à la place du carré : alors dans le 1 ère  c'est LM, dans le 2 eme je ne sais pas (donc à ... donc (LM) <= c'est le 3ème  et le 4ème c'est IK !?

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 08-03-13 à 21:35

?? C'est ça ou pas?

Posté par
thailande63
re : Géométrie dans l'espace 09-03-13 à 15:33

Pouvez vous m'aider?

Posté par
Priam
re : Géométrie dans l'espace 09-03-13 à 22:12

(¤) est la droite d'intersection des plans (IKL) et (BCD).
Cherchell t'a expliqué comment démontrer que cette droite était la droite (LM).



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