Mathématiques du secondaire qualifiant

Vecteurs de l'espace (3)

2- Droite vectorielle et Plan vectoriel

2.1 Droite vectorielle

2.1.1 Colinéarités de deux vecteurs

u→ et v→ sont deux vecteurs colinéaires si et selement s'il existe un nombre réel k tel que v→=ku→.

2.1.2 Alignement de trois points

A ; B et C sont trois points alignés si et selement si AB→ et AC→ sont colinéaires.
En d'autre terme A ; B et C sont alignés équivaut à AC→=kAB→ tel que k∈IR.

2.1.3 Définition

Soient A et B deux points distincts.
Tout vecteur non nul u→ et colinéaire avec le vecteur AB→ est un vecteur directeur de la droite (AB).

2.1.4 Propriété

Soient A un point et u→ un vecteur non nul.
L'ensemble des points M tels que AM→=ku→ et k∈IR est la droite D(A;u→) passant par A et de vecteur direteur u→.
D(A;u→)={M∈𝔼/ AM→=ku→ avec k∈IR}.

2.2 Définition vectorielle d’un plan

2.2.1 Définition

Soit ℙ un plan.
Si A ; B et C sont trois points non aligés dans le plan ℙ alors ℙ est le plan passant par A et orienté par les deux vecteurs AB→ et AC→.

2.2.2 Résultat

Deux vecteurs u→ et v→ non colinéaires et un point A déterminent un plan passant par A et orienté par u→ et v→.

2.2.3 Propriété

Soient u→ et v→ deux vecteurs non colinéares et A un point.
L'ensemble des points M tel que AM→=ku→+tv→ tavec k et t deux nombres réels est un plan passant par A et orienté par u→ et v→ noté ℙ(A;u→;v→).
ℙ={M∈(E)/ AM→=ku→+tv→ avec k;t∈IR}.

2.3 Coplanarité

2.3.1 Définition 1

On dit que quatre points sont coplanaires s'ils se trouvent sur le même plan.

2.3.2 Définition 2

On dit que trois vecteurs u→ ; v→ et w→ sont coplanaires s'ils existent quatre points coplanaires A; B; C et D tels que u→=AB→ ; v→=AC→ et w→=AD→.

En d'autre terme
u→ ; v→ et w→ sont coplanaires
si (∃A;B;C;D∈𝔼): u→=AB→ ; v→=AC→ ; w→=AD→ et D∈(ABC).