Montrer que deux droites sont coplanaires - Exercice 2
10 min
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L'espace est muni d'un repère orthonormé (O,i,j,k). On donne les droites (d1) et (d2) de représentations paramétriques suivantes (d1):⎩⎨⎧xyz===2t+1−tt+3 où t∈R et (d2):⎩⎨⎧xyz===s+12s+4−2s+3 où s∈R
Question 1
Les droites (d1) et (d2) sont-elles coplanaires ?
Correction
Deux droites sont coplanaires si elles soient parallèles ou soient sécantes.
Etape 1 : On note u1⎝⎛2−11⎠⎞ et u2⎝⎛12−2⎠⎞ respectivement les vecteurs directeurs des droites (d1) et (d2). On vérifie facilement que les deux vecteurs directeurs ne sont pas colinéaires , donc les droites (d1) et (d2) ne sont pas parallèles. Etape 2 :
Il faut résoudre le système constitué des deux écritures paramétriques des droites (d1) et (d2), et déterminons les valeurs de t et s.
(d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧2t+1−tt+3===s+12s+4−2s+3 avec la première ligne on exprime s en fonction de t. (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧2t−tt+3===s2s+4−2s+3 on remplace ensuite s dans la 2ème équation et dans la 3ème pour déterminer la valeur de t. (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧2t−tt+3===s2×(2t)+4−2×(2t)+3 équivaut successivement à (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧2t−tt+3===s4t+4−4t+3 (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧2t−5t5t===s40 (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧2ttt===s−540 Ici, il y a deux valeurs de t différents, ce qui est impossible . Dans ce cas, les deux droites (d1) et (d2) ne sont pas sécantes. Les droites (d1) et (d2) ne sont donc pas coplanaires.
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