Déterminer l'intersection entre une droite et un plan - Exercice 2
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Question 1
Dans l'espace muni d'un repère (0;i;j;k), on considère le plan (P1) et la droite (d1) admettant pour équations respectives : (P1):2x+2y−z+1=0 et (d1):⎩⎨⎧xyz===2t−23t11t+3 où t∈R
(P1) et (d1) sont-ils sécants ? Si oui, déterminer les coordonnées du ou des points d'intersections ?
Correction
Etape 1 Commencer par vérifier si le plan et la droite ne sont pas parallèles, par conséquent le plan et la droite sont sécants. Etape 2 Il faut résoudre le système constitué de l'écriture paramétrique de la droite (d1) et du plan (P) pour déterminer la valeur de t. Ensuite, on substitue la valeur t dans la droite (d1) pour obtenir les coordonnées du point d'intersection entre le plan et la droite.
Etape 1 : Soient : n1⎝⎛22−1⎠⎞ un vecteur normal du plan (P1) et u1⎝⎛2311⎠⎞ un vecteur directeur de (d1) n1⋅u1=2×2+2×3+(−1)×11=0 . (P1) et (d1) ne sont pas parallèles, par conséquent ils sont sécants. Etape 2 : Cherchons le point d’intersection entre le plan et la droite aˋ l’aide du systeˋme . (P1∩d1)⇔⎩⎨⎧2x+2y−z+1=0x=2t−2y=3tz=11t+3où t∈R On remplace la valeur de x,y et z dans le plan (P1) (P1∩d1)⇔⎩⎨⎧2(2t−2)+2×3t−(11t+3)+1=0x=2t−2y=3tz=11t+3où t∈R équivaut successivement à (P1∩d1)⇔⎩⎨⎧4t−4+6t−11t−3+1=0x=2t−2y=3tz=11t+3où t∈R (P1∩d1)⇔⎩⎨⎧−t−6=0x=2t−2y=3tz=11t+3où t∈R Ainsi : (P1∩d1)⇔⎩⎨⎧t=−6x=2t−2y=3tz=11t+3 où t∈R Maintenant que nous avons la valeur de t, on peut obtenir les valeurs de x,y et z . (P1∩d1)⇔⎩⎨⎧t=−6x=2×(−6)−2y=3×(−6)z=11×(−6)+3 Il en résulte que (P1∩d1)⇔⎩⎨⎧t=−6x=−14y=−18z=−63 Les coordonnées du point d'intersection entre la droite et le plan est le point (−14;−18;−63)
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