Mathématiques du secondaire qualifiant

Produit scalaire (3)

Exercice 1 tp

L'espace 𝔼 est rapporté à un repère orthonormé (O;i;j;k).
On considère dans 𝔼 deux plans
P: x+y+z+1=0 et Q: 2x+y-2z+2=0.
Montrer que P et Q se coupent selon une droite (D) de vecteur directeur u qui doit être déterminé.

Correction

1) n(1;1;1) et m(2;1;-2) sont deux vecteurs normaux respectifs de P et Q.

Si n et m sont colinéaires alors n=km ou k∈IR
alors 1=2k ; 1=k et 1=-2k
ou encore k=0,5 ; k=1 et k=-0,5 , et ce n'est pas possible donc n et m ne sont pas colinéaires et donc P et Q se coupent selon une droite (D) définie par le système suivant

{ x+y+z+1 = 0
2x+y-2z+2 = 0

Pour déterminer un vecteur directeur de la droite (D on peut faire comme suit
on pose z=t
{ x+y = -t-1 (t∈IR)
2x+y = 2t-2
ou encore { 2x+2y=-2t-2 (t∈IR)
2x+y=2t-2

d'une part 2x+2y-(2x+y)=-2t-2-(2t-2)=-4t
donc y=-4t.

D'autre part x=-y-t-1=4t-t-1
donc x=3t-1
ainsi la droite (D) est définie par la représentation paramétrique suivante

{ x=-1+3t t∈IR
y=-4t
z=t

tels que A(-1;0;0)∈(D) et u(3;-4;1) un vecteur directeur de la droite (D).