Dans cette situation, la droite ne peut couper le plan qu’en un seul point. Pour bien se représenter cela, on peut imaginer une aiguille (la droite) traversant une feuille de papier (le plan) : elle ne coupe bien qu’en un seul point, le trou.
La norme représente bien la distance séparant le point A du point B. La direction du vecteur précise « l’inclinaison » (vers le haut, le bas, en diagonale…), tandis que le sens permet de distinguer « de A vers B » ou « de B vers A ». Ces trois termes sont nécessaires pour caractériser un vecteur.
L’intersection de deux plans sécants ne peut former qu’une droite. Pour obtenir un plan, il faudrait deux plans confondus. De plus, l’intersection de deux plans strictement parallèles (c’est-à-dire parallèles et non-confondus) n’existe pas, ces deux plans ne pouvant pas se rencontrer.
Une médiatrice est une droite perpendiculaire à un segment, en son milieu. Pour un plan médiateur, c’est la même chose, il passe par le milieu du segment et il est perpendiculaire à celui-ci (dans l’espace on préfèrera le terme « orthogonal »).
Il suffit bien de montrer que AB et AC sont colinéaires. Cela signifiera alors que le point B est situé sur une droite AC, et que les trois points sont donc alignés.
Soit k un nombre réel, on pourra dire que →u et →v sont colinéaires uniquement si u = kv et donc que v = ku. Pour l’exprimer de manière littérale, deux vecteurs sont colinéaires si l’un est multiple de l’autre.
En effet, une droite peut admettre une infinité de représentations paramétriques, selon l’endroit où on se place pour la définir, et le vecteur directeur utilisé.
Contrairement au plan, où n’importe quel vecteur peut s’écrire comme une unique combinaison linéaire de deux vecteurs non-colinéaires, il n’est pas possible de vérifier cela dans l’espace.
Pour cela, il faut montrer que le triplet de coordonnées vérifie son équation de droite. Pour cela, on peut utiliser soit l’équation cartésienne, de forme ax + by = c, ou sa représentation paramétrique. Cette relation fonctionne à la fois dans un plan et dans l’espace.
Pour vérifier l’appartenance de ce point à la droite il faut démontrer que ses coordonnées vérifient l’équation de la droite : 4x - 2y + 4 = 0, donc en remplaçant x et y par les coordonnées du point Z. On a alors 4 x 0 - 2 x 2 + 4 = 0. Cette équation est valide, le point appartient donc à la droite.
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Les vecteurs de l'espace
La notion de vecteur a commencé à émerger il y a plus de 2000 ans avec d’éminents mathématiciens comme Thalès. D’après la légende, celui-ci aurait été capable de mesurer la hauteur de la grande pyramide de Gizeh, en se basant uniquement sur des ombres. Aujourd’hui, bien sûr, on dispose d’outils plus précis pour de telles mesures, mais les vecteurs sont toujours très utilisés, notamment en aéronautique, dans l’étude des trajectoires. Testez vos connaissances sur ce sujet !