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Géométrie vectorielle dans l'espace à 3 dimensions

Posté par kiki02 (invité) 21-01-08 à 21:04

Bonjour,

J'ai un petit problème à résoudre et j'aimerai vérifier mes réponses. Pouvez-vous m'aider pour les questions 7 et 8 car je ne vois pas très comment il faut procéder.( Je ne suis pas championne en math !)
Merci

Soit un repère orthonormé (O, 1x, 1y,1z) les points suivants : A(0,-2,4) B(-1,0,3) et C(-2,1,1)

1) Déterminer les coordonnées de D(4,x, 2-y) sachant que les points A, C et D sont alignés.
2) Déterminer les coordonnées du point E pour que ACEB soit un parallélogramme.
3) Calculer la surface du triangle ADE.
4) Calculer les coordonnées du point G, le centre de gravité du triangle CDE.
5) Calculer les le réel z pour que les points A,B,C et F(1,2,z-1) soient coplanaires.
6) Calculer les coordonnées du point H sachant que A est le centre de gravité du tétraèdre DEFH
7) Déterminer les composantes d'un vecteur perpendiculaires au plan ACH
8) Calculer l'angle aigu entre les droites DE et EF.

Voici mes réponses .

1) vecteur AD = k. vecteur AC.
                (4,x+2,2-y-4) = k * (-2,3,-3)
   -2K =4             => K = +4/-2 = -2           => K = -2        
   3k = (x+2)              3K = x+2                            -6 = x+2
  -3k = -y-2              3K-2 = x                           x = -8
                                  -3k+2 = -y                       y = +3k -2
                                                                            y = -6-2
                                                                            y = -8
  => D a pour coordonnées (4,-8,10)

2) E(x1,y1,2)    B(-1,0,3)
    vecteur ac = vecteur EB
    (-2,3,-3) = (-1-x; -y;3-2)
    -1-x = -2     => x=1
    -y = 3                 y =-3
   3-z=-3                z=6

=> E a pour coordonnées (-1;-3;6)

3) Surface ADE = 1/2 de la surface de ADEF où D a pour coordonnées (4,-8,10) et E les coordonnées (1,-3,6)
   vecteur AD (-4,-10,6)
   vecteur AF (x,y+2,z-4)
   vecteur DE = vecteur AF
  
   Surface ADE = rac((18*18)+(30*30)+(3*3))/2 = 17,6 m2

4) CDE(-2,1,1) D(-4,-8,10) E(1,-3,6)    => g(-5,-10,17)

5) A,B,C et F sont coplanaires
    F(1,2,z-1)
    vecteur AF = k * (-1,2,-1) + r(-3, 1,-2)
    vecteur AF = (1-0;2-(-2);z-1-4)
    vecteur AF = (1,4,z-5) = k (-1;2;-1) + r * (-3,1,-2)
    comment on calcule z?

Pouvez-vous vérifier déjà ces réponses et me donner des pistes pour résoudre les points 6,7,8 que je n'arrive pas à faire.
Merci d'avance pour votre aide.





    

Posté par kiki02 (invité)re : Géométrie vectorielle dans l'espace à 3 dimensions 21-01-08 à 21:18

hop un petit saut dans le forum

Posté par kiki02 (invité)re : Géométrie vectorielle dans l'espace à 3 dimensions 21-01-08 à 21:44

dommage que cela n'inspire personne !

Posté par kiki02 (invité)re : Géométrie vectorielle dans l'espace à 3 dimensions 21-01-08 à 21:45

je fais quand meme encore un petit saut dans le forum on ne sait jamais......

Posté par kiki02 (invité)kiki02 : géométrie vectorielle dans l'espace 21-01-08 à 22:06

soyons optimiste : quelqu'un va bien voir mon message et vérifier mes réponses Merci d'avance

Posté par
cailloux Correcteur
re : Géométrie vectorielle dans l'espace à 3 dimensions 21-01-08 à 22:41

Bonjour,

Les coordonnées de D sont bonnes.

Par contre, pour que ACEB soit un parallélogramme, il faut que \vec{AC}=\vec{BE}

ce qui donne E\|-3\\3\\0

Du coup, 3) et 4)...

Pour la 5) on doit trouver a et b tels que:

\vec{AF}=a\vec{AB}+b\vec{AC} (A,B,C non alignés)

\{-a+2b=1\\2a+3b=4\\-a-3b=z-5

Les 2 premières équations donnent a=11 et b=-6

que l' on remplace dans la troisième pour obtenir z=12

C' est un début...

Posté par kiki02 (invité)re : Géométrie vectorielle dans l'espace à 3 dimensions 22-01-08 à 16:02

Ok,
a) c'est donc correct D a comme valeurs (4,-8,10)
b) En effet, tu as raison. J'ai pris le vectuer dans le mauvais sens. J'ai pris le vecteur EB au lieu du vecteur BE.
    Je retrouve donc la même valeur que toi à savoir que E a pour coordonnées ( -3,3,0)
    
    car ((-2-0;1-(-2);(1-4)) = (+x-(-1); y;z-3)
          (-2;3,-3) = (x+1;y;z-3)

=> x+1 = -2 => x= -3    
=> y = 3       => y =  3
=> z-3 = -3 => z = 0
=> E a pour coordonnées (-3,3,0)

c) calculer la surface du triangle ADE Surface ADE = 1/2 de la surface de ADEF où
    A(0,-2,4)
    D(4,-8,10)
    E(-3,3,0)
  
   vecteur AD (-4,-10,6)
   vecteur AF (x,y+2,z-4)
   vecteur DE = vecteur AF


Pouvez-vous m'aider pour les autres points svp, je suis un petit peu perdue.

Merci de votre aide

Posté par
cailloux Correcteur
re : Géométrie vectorielle dans l'espace à 3 dimensions 22-01-08 à 22:36

Re,

Je ne comprends pas trop ce que tu fais pour le 3).

Une solution:

Soit K la projection orthogonale de E sur (AD)

On a S_{ADE}=\frac{1}{2}AD.EK

Calcul des coordonnées de K:

K est l' intersection du plan (P) perpendiculaire à (AD) passant par E

\vec{u}\|2\\-3\\3 est un vecteur directeur de (AD)

Equation de (P): 2(x+3)-3(y-3)+3z=0 soit 2x-3y+3z+15=0

Equation paramétrique de (AD): \{x=2k\\y=-2-3k\\z=4+3k

Les coordonnées de K vérifient le système:

\{x=2k\\y=-2-3k\\z=4+3k\\2x-3y+3z+15=0

dont la solution en k est k=-\frac{3}{2}

et K\|-3\\\frac{5}{2}\\-\frac{1}{2}

On en déduit EK=\frac{1}{\sqrt{2}} et on a AD=2\sqrt{22}

d' où : S_{ADE}=\frac{1}{2}AD.EK=\sqrt{11}

4) G\|-\frac{1}{3}\\-\frac{4}{3}\\\frac{11}3{}

6) On a 4x_A=x_D+x_E+x_F+x_H

et les mêmes équations en y et z

On obtient H\|-2\\-5\\-5

7) \vec{AH}\|-2\\-3\\-9 \vec{AC}\|-2\\3\\-3

Avec \vec{u}\|a\\b\\c

\{\vec{u}.\vec{AH}=0\\\vec{u}.\vec{AC}=0 qui donne le système \{2a+3b+9c=0\\-2a+3b-3c=0

et \vec{u}\|3\\1\\-1

8) Tu peux calculer \vec{ED}.\vec{EF}=ED.EFcos(ED,EF) et en déduire l' angle aigu des droites (ED) et (EF)

Posté par kiki02 (invité)re : Géométrie vectorielle dans l'espace à 3 dimensions 25-01-08 à 14:49

Merci beaucoup Cailloux. Grâce à toi, j'ai vraiment bien compris cet exerice et j'arrive à trouver les mêmes réponses

Un grand merci pour ton aide précieuse.
  

    



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