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Géométrie dans l'espace

Posté par
Jord1
30-11-24 à 00:52

Bonjour, je ne comprends pas cette question. (Je pense que les questions précédentes sont indépendantes donc je ne les ai pas mises.)

Énoncé :
On considère le cube ABCDEFGH représenté ci-contre.
I est le milieu du segment [HF].
Jest le milieu du segment [HA].
K est le point défini par: AK=2/3 AB. (Ici AK et AB sont des vecteurs)

Question :
On admet que la droite (EC) coupe le plan (IJK) en un point noté X.
Déterminer le réel k tel que EX = kEC (EX et EC des vecteurs)

Pourriez vous me donner une piste svp, je ne vois pas ce qu'il faut faire, des relations vectorielles ?

Géométrie dans l\'espace

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 30-11-24 à 08:21

Bonjour,
Pourquoi les questions précédentes seraient indépendantes ?
Et s'il y a une suite, ça peut aussi aider.
Bref, l'énoncé complet ne me semble pas inutile.

Posté par
Jord1
re : Géométrie dans l'espace 30-11-24 à 13:36

Il n'y a pas de suite mais voici le début de l'énoncé :
On considère le cube ABCDEFGH représenté ci-contre.
I est le milieu du segment [HF]
J est le milieu du segment [HA].
K est le point défini par: AK=2/3AB. (Vecteurs)

1. a. Justifier que les droites (IJ) et (AF) sont parallèles. (On pourra considérer le triangle HAF).

b. En déduire à l'aide du théorème du toit, la droite d'intersection des plans(IJK) et (ABF). On nomme cette droite d.

2. a. Déterminer l'intersection des plans (IJK) et (EFG).

b. Tracer sur la figure, la section du cube par le plan (IJK). On ne demande aucune justification.

3. On admet que les plans (IJK) et (DCG) sont sécants. On note & la droite d'intersection de ces deux plans. Justifier que les droites d et & sont parallèles.

4. On admet que la droite (EC) coupe le plan (IJK) en un point noté X.

Déterminer le réel k tel que EX = kEC (vecteurs)

Posté par
tetras
re : Géométrie dans l'espace 30-11-24 à 20:18

bonjour
tu as tracé (d)?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 01-12-24 à 17:57

Bonsoir,
Une manière de traiter 4) est de faire de l'analytique, en choisissant un repère d'origine A.
Mais ça n'est sans doute pas ce qui est attendu car on démontre alors que la droite (EC) coupe le plan (IJK).

Posté par
mathafou Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 02-12-24 à 12:32

Bonjour,
la valeur obtenue est suffisamment "moche" pour ne pas rendre attrayante une méthode purement géométrique.

peut être une idée :
on peut construire ce point en construisant l'intersection IR du plan (IJK) avec le plan (ACE)

Géométrie dans l\'espace

et ensuite on enchaine Thalès dans divers plans de la figure...

mais une méthode analytique (équations du plan et de la droite) sera certainement plus efficace

Posté par
carpediem
re : Géométrie dans l'espace 02-12-24 à 23:38

salut

sans "aller" jusqu'au repère complet ou aux équations on raisonne au minimum en terme de base  dans la base \left( \vec {AB}, \vec {AC}, \vec {AD} \right) et on cherche les réels k, u et v tels que

\left\lbrace\begin{matrix} \vec {EX} = k \vec {EC}\\ \vec {KX} = u \vec {KI} + v \vec {KJ} \end{matrix}\right.

en se rappelant que les coordonnées du vecteur \vec {AX} dans la base  \left( \vec {AB}, \vec {AC}, \vec {AD} \right) sont les coordonnées du point X dans le repère  \left(A, \vec {AB}, \vec {AC}, \vec {AD} \right)

mais faire ce calcul vectoriel pur dans ladite base c'est faire implicitement du calcul dans ledit repère   sans parler de coordonnées de points mais en ne parlant uniquement de coordonnées de vecteurs (d'origine A)

et en fait la détermination de k passe par la détermination de k et u et v

Posté par
carpediem
re : Géométrie dans l'espace 02-12-24 à 23:42

et une façon de montrer ue (EC) coupe (IJK) est de montrer que le vecteur \vec {EC} n'est pas combinaison linéaire des vecteurs \vec {KI} $ et $ \vec {KJ}

autant faire les deux questions en même temps comme le dit Sylvieg

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 06:55

Oui carpediem, en utilisant un repère d'origine A avec les arêtes du cube, trouver une équation du plan (IJK) est assez facile.
Et un système d'équation paramétrique de la droite (EC) l'est encore plus.

Posté par
tetras
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 12:41

bonjour
j'ai regardé ce sujet avec intérêt car je n'arrivais pas à trouver l'intersection du cube avec le plan (IJK)
merci carpediem pour la figure détaillée de la section

est ce que k=5/13?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 12:58

Rendons à César ce qui est à César :
La figure est de mathafou

Posté par
tetras
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 13:12

ah pardon merci mathafou et tous les correcteurs

Posté par
mathafou Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 13:16

l'intersection du cube avec le plan (IJK) est une conséquence directe de la droite (d) et du point d'intersection O tracé sur la figure initiale de Jord1

5/13 oui
quelle méthode as tu choisi pour l'obtenir ?

Posté par
tetras
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 13:46

ah trop bien
j'ai trouvé l'équation du plan (IJK) puis l'équation de (EC): x=k;y=k;z=1-k
la droite coupe le plan donc ses coordonnées vérifient celles du plan.
ça me donne une équation d'inconnue k

Posté par
tetras
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 13:50

oui je ne comprenais pas comment trouver O sur  la figure de Jord1 qui nous a lâché

Posté par
mathafou Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 14:14

la question 1 définit la droite d comme étant la parallèle à (AF) passant par K
dans le plan (ABF) cette droite coupe (EF) en O qui appartient à (IJK) et à (EFG) donc à leur intersection etc...

Ok pour la méthode du 4,

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 14:20

Je ne suis pas chez moi et sur téléphone.
Dans mon souvenir, il y a 7 au dénominateur

Posté par
mathafou Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 14:39

AP/AD = 2/7 (via Thalès dans (EFG) et symétris)
l'équation du plan est donc quasiment sans calcul supplémentaire

x/(2/3) + y/(2/7) - z/(2/3) = 1

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 18:40

Je suis de retour chez moi et confirme le 5/13

Posté par
tetras
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 20:47

AP/AD = 2/7
mathafou m'a perdu
pour l'équation de (IJK) j'ai trouvé -x-\frac{7}{3}y+z+\frac{2}{3}=0

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 20:59

Il ne s'agit pas de l'équation du plan, mais d'une équation du plan.
Vos deux équations sont équivalentes.
Et moi, j'ai utilisé 3x+7y-3z = 2

Posté par
tetras
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 21:05

Je pensais qu'elle terminait toujours par =0.
On en apprend tous les jours sur l'île.
Merci !

Posté par
tetras
re : Géométrie dans l'espace 03-12-24 à 21:06

J'ai compris



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