Déterminer les coordonnées du projeté orthogonal d'un point sur un plan - Exercice 2
10 min
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Question 1
On considère le point A(3;1;1) et le plan P d'équation cartésienne x+y−z+5=0 . Déterminer les coordonnées du projeté orthogonal H du point A sur le plan P.
Correction
Pour répondre à cette question, voici la démarche à suivre :
Etape 1 : Donner un vecteur normal du plan P
Etape 2 : Comme la droite (HA) est orthogonale au plan P alors écrire l’équation paramétrique de la droite (HA)
Etape 3 :H appartenant à la fois au plan P et à la droite (HA) alors résoudre le système qui en découle
Soit le plan P d'équation cartésienne x+y−z+5=0 . Un vecteur normal du plan P est alors n(1;1;−1) H(xH;yH;zH) étant le projeté orthogonal du point A sur le plan P, cela signifie que la droite (HA) est orthogonale au plan P. Nous pouvons donc donner une écriture paramétrique de la droite (HA) dont un vecteur directeur u est colinéaire au vecteur normal n(1;1;−1) du plan P et passant par le point A. Nous allons donc prendre u(1;1;−1) comme vecteur directeur de la droite (HA) . L'écriture paramétrique de la droite (HA) passant par le point A(3;1;1) et de vecteur directeur u(1;1;−1) est alors :
Soit une droite (Δ) définie par un point A(xA;yA;zA) et un vecteur directeur u(a;b;c). La droite (Δ) admet donc un système d’équations paramétriques, appelé représentation paramétrique, de la forme : ⎩⎨⎧xyz===xA+atyA+btzA+ct où t∈R
(HA):⎩⎨⎧xyz===3+1t1+1t1−1t où t∈R Le point H(xH;yH;zH) appartient à la droite (HA) et au plan P donc les coordonnées de H vérifient le système suivant : ⎩⎨⎧xH+yH−zH+5=0xH=3+tyH=1+tzH=1−t ⎩⎨⎧3+t+1+t−(1−t)+5=0xH=3+tyH=1+tzH=1−t ⎩⎨⎧3+t+1+t−1+t+5=0xH=3+tyH=1+tzH=1−t ⎩⎨⎧3t+8=0xH=3+tyH=1+tzH=1−t ⎩⎨⎧t=−38xH=3+tyH=1+tzH=1−t . Maintenant que nous connaissons t, nous allons pouvoir déterminer les coordonnées du point H . ⎩⎨⎧t=−38xH=3−38yH=1−38zH=1−(−38) ⎩⎨⎧t=−38xH=31yH=−35zH=311 Les coordonnées du projeté orthogonal H du point A sur le plan P sont alors : H(31;−35;311)
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