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Les vecteurs dans l'espace.

Posté par
Lilikiki
04-03-11 à 20:38

Les points I, J, K, L, M et N sont les centres des faces d'un cube ABCDEFGH.

1) Démontrer que vecIJ = vecLK et que les droites (LK) et (LI) sont orthogonales.
2) En déduire que IJKL est un carré.
3) Démontrer que le plan (IJK) est parallèle au plan (ABC)
4) Démontrer que l'octaèdre IJKLMN est régulier.

Les vecteurs dans l\'espace.

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 04-03-11 à 20:44


utilise un repère orthonormé (A, AB, AD)
pour déterminer les coordonnées de chaque point.

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 04-03-11 à 21:01

Alors j'ai utilisé comme vecteurs de base (A, vecAB, vecAD, vecAE)
Pour le vecteurs IJ :
vecteur AI(1/2; 0; 1/2)
vecteur AJ(1; 1/2; 1/2)

donc vecIJ= (1/2; 1/2; 0)

Pour le vecteur LK :
vecteur AL(0; 1/2; 1/2)
vecteur AK(1/2; 1; 1/2)

donc vecLK(1/2; 1/2; 0)

On peut donc en conclure que le vecteur IJ = au vecteur LK.

C'est bien ça ?

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 04-03-11 à 21:08

oui, c'est ça.

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 04-03-11 à 21:11

Merci ! Mais comment démontrer que deux droites sont orthogonales ?

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 04-03-11 à 21:13


produit scalaire égal 0

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 04-03-11 à 21:18

Jamais fait. j'ai regarder ce que c'est sur le net, et on l'a jamais étudié... il y aurait pas une autre manière ?

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 04-03-11 à 21:28


vecteurs LK et LI coplanaires --> pythagore => segments orthogonaux.

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 04-03-11 à 21:49

Faut savoir que j'ai des lacunes ...
J'pourrais avoir une aide pour dire que c'est coplanaire ?

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 08:45

oui.

donne les coordonnées des vecteurs LK et LI .

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 20:38

les coordonnées du vecteur LK(1/2; 1/2; 0)
et de LI(1/2; -1/2; 0)
Y a pas de réel k ..

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 20:52


||LK ||² = 1/4 + 1/4 = 1/2
||LI||² = 1/4 + 1/4 = 1/2

cherche ||KI||² = ? puis applique pythagore

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 21:29

Les coordonnées de KI(0; -1; 0)
||KI|| = 0 +1 = 1
???

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 21:29

* ||KI||²

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 21:32


oui.

donc ||KI||² = ||LK ||² + ||LI||²
applique pythagore.....

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 21:41

c'est bon j'ai fait
ça nous donne 1/2 + 1/2 = ||KI||²
              1/2 + 1/2 = 1

Donc d'après Pythagore, les droites (LK) et (LI) sont perpendiculaires.

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 21:42

c'est ça.

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 21:53

on vient donc de répondre a la première question.
Pour la deuxième question, on démontre que les droites (IL) et (JK) sont perpendiculaires aussi et que deux triangles rectangle ayant le même hypoténuse est forcement un carré.
C'est ça ?

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 21:58


2) En déduire que IJKL est un carré.

IJ = LK  donc IJKL est un parallélogramme
de plus les droites (LK) et (LI) sont orthogonales,
donc IJKL est un parallélogramme avec un angle droit donc IJKL est un rectangle,
de plus ||LK|| et ||LI||, donc  IJKL est un carré.

...

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 22:11

Citation :
donc IJKL est un rectangle[quote]

?

Merci beaucoup
Quelques indications pour la question 3 ?

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 22:21


....... coquille. je corrige :
de plus ||LK|| = ||LI||, donc  IJKL est un carré.

3) Démontrer que le plan (IJK) est parallèle au plan (ABC)

les points I, J et K ont une coordonnée z = 0
=> IJK // plan (A, AB, AD)
=> IJK // plan (ABD)
...... or C est un point dee la face ABCD

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 22:30

Ah merci merci !
Rien d'autre à rajouter a cela ? moi qui pensais qu'il fallait faire la démonstration avec des calculs !

Posté par
pgeod
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 22:31

rien d'autre.

Posté par
Lilikiki
re : Les vecteurs dans l'espace. 05-03-11 à 22:37

Je pourrais avoir de l'aide pour la question 4 ... comment prouver juste que l'octaèdre a 8 faces est régulier ?



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