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Terminale · Vecteurs, droites et plans dans l'espace
Plans de l'espace
Vecteurs coplanaires
> Définition : trois vecteurs , et sont coplanaires s'il existe des réels et tels que , lorsque et ne sont pas colinéaires.
Autrement dit, est combinaison linéaire de et : les trois vecteurs, ramenés à une même origine, restent dans un même plan.
Exemple : , et sont coplanaires car .
## Représentation paramétrique d'un plan
Soit un point et , deux vecteurs non colinéaires. Un point appartient au plan passant par et dirigé par et si et seulement s'il existe deux réels et tels que .
> Représentation paramétrique :
>
Exemple : le plan passant par dirigé par et a pour représentation paramétrique :
## Appartenance d'un point à un plan
Pour savoir si appartient à , on résout le système des trois équations en cherchant un même couple vérifiant les trois équations simultanément.
Exercices de la leçon
Exercice 1
Le plan passe par et est dirigé par et . Quelle est sa représentation paramétrique ?
Corrigé
On applique , , avec , et , ce qui donne .
Exercice 2
Pour définir la représentation paramétrique d'un plan, les deux vecteurs directeurs utilisés doivent être colinéaires.
Corrigé
C'est l'inverse : les deux vecteurs directeurs d'un plan doivent être non colinéaires pour engendrer effectivement un plan (et non une simple droite).
Exercice 3
On considère le plan , . Le point appartient à .
Corrigé
De , on tire . De , on tire . On vérifie avec la première équation : , ce qui ne correspond pas à . Le couple ne vérifie pas simultanément les trois équations, donc : l'affirmation est fausse.
Exercice 4
Soit le plan passant par dirigé par et . Déterminer si le point appartient à .
Corrigé
On écrit la représentation paramétrique du plan, puis on cherche un couple commun aux trois équations en utilisant les coordonnées de .
Exercice 5
On donne , et . Démontrer que les vecteurs et ne sont pas colinéaires, écrire une représentation paramétrique du plan , puis déterminer si appartient à ce plan.
Corrigé
On calcule d'abord les vecteurs et , on vérifie qu'ils ne sont pas colinéaires, on en déduit la représentation paramétrique, puis on teste les coordonnées de .
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