DM (1ereES spé maths) sur les vecteurs dans l'espace.

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Ainrele
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DM (1ereES spé maths) sur les vecteurs dans l'espace.

par Ainrele » 14 Jan 2009, 18:50

Bonjour ! Je suis en première ES et j'ai un petit problème dans l'énoncé d'un de mes exercices. J'ai déjà fait quelques questions et je suis bloquée malheureusement je n'ai pas de scanner pour montrer le repère :S

Voici l'énoncé :

SABC est un tétraèdre défini par ses sommets S (2 ; -3 ; 3), A (1 ; 1 ; 0), B (-1 ; 0 ; 0) et C (2 ; -1 ; -5).

1) Faire une figure dans un repère (O; Image ; Image ; Image) orthonormal de l'espace. (Je vais essayer de le faire sur l'ordinateur pour le montrer...)

a) Montrer que ABC est un triangle rectangle en A.

Image (Comment fait-on le signe perpendiculaire svp ?) Image

Donc on cacule les coordonnés des vecteurs Image (-1 - 1 ; 0 - 1 ; 0 - 0) = (-2 ; -1 ; 0) et Image (2 - 1 ; -1 - 1 ; -5 - 0) = (1 ; -2 ; -5)

1 x (-2) + (-2) x (-1) + (-5) x 0 = 0
-2 + 2 + 0 = 0

(Bien sur je mettrais sur ma copie les théorèmes et formules, ici je note juste ma démarche ;) )

b) Calculer les distances AB et AC.

AB = Image = Image = Image
AC = Image = Image = Image

c) En déduire l'aire du triangle ABC.

(Image x Image) / 2 = Image / 2 = 5Image / 2

2) Soit H (0 ; 1 ; 1)
a) Vérifier l'égalité Image = 4Image + 2Image. En déduire que H appartient au plan ABC.

J'ai donc calculé les vecteurs. Image (2 ; -2 ; -6) , Image (1 ; 0 ; -1) et Image ( -1 ; -1 ; -1).

Sous forme matricielle j'ai donc fait 4(1 ; 0 ; -1) + 2( -1 ; -1 ; -1)
= (4 ; 0 ; -4) + (-2 ; -2 ; -2)
= (2 ; -2 ; -6)
= Image

Les points A, B, C ne sont pas alignés, ils déterminent donc le plan (ABC). Comme Image = 4Image + 2Image, les points A, B, C et H sont coplanaires donc H appartient au plan (ABC).

b) Démontrer que le vecteur Image est orthogonal aux vecteurs Image et Image.

Image (2 - 0 ; -3 - 1 ; 3 - 1) = (2 ; -4 ; 2)

Image (Je sais toujours pas où est le signe perpendiculaire ^^) Image
2 x 1 + (-4) x 0 + 2 x (-1) = 0
2 + 0 - 2 = 0

et Image (Toujours pas de signe ^^) Image
2 x (-1) + (-4) x (-1) + 2 x (-1) = 0
-2 + 4 - 2 = 0

c) En déduire que [HS] est une hauteur du tétraèdre SABC.

Je suis arrivée là et bloquée =/

d) Calculer la longueur HS de cette hauteur.

Là je suis pas sûre mais je suppose que c'est comme dans la question 1.b donc si on peut me le confirmer ça m'aiderait :)

3) Déduire des questions précédentes le volume du tétraèdre SABC
(Indication : le volume d'un tétraèdre est égal au produit du tiers de l'aire de la base par la hauteur)

Je sais que le volume fait ça en formule :
V= (Aire de Base x Hauteur) / 3
Où Aire de la base est un triangle. (Donc je crois qu'il faut reprendre la question 1.c et la question 2.d)
Merci de me confirmer !

Merci d'avance de l'aide ;)



echevaux
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par echevaux » 15 Jan 2009, 00:22

Bonsoir

2.b) Imagedonc
2.c) Image
(HS) est perpendiculaire à 2 droites sécantes du plan (ABC) donc ...
et donc [HS] est la hauteur du tétraèdre relative à la face (ABC).

2.d) et 3. : Tes suppositions sont exactes.

P.S. : [ TEX]\vec{HS}\perp\vec{HA}[ /TEX] donne Image

Ainrele
Membre Naturel
Messages: 10
Enregistré le: 14 Jan 2009, 18:00

par Ainrele » 15 Jan 2009, 12:39

Merci beaucoup de l'aide !
Et de l'indication ;)

 

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