Montrer que deux droites sont coplanaires - Exercice 1
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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===−t+12t−13t+4 où t∈R et (d2):⎩⎨⎧xyz===s2s−3−2s+6 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⎝⎛−123⎠⎞ 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)⇔⎩⎨⎧−t+12t−13t+4===s2s−3−2s+6 avec la première ligne on exprime s en fonction de t, puis on remplace ensuite s dans la 2ème équation et dans la 3ème pour déterminer la valeur de t. (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧−t+12t−13t+4===s2×(−t+1)−3−2×(−t+1)+6 (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧−t+12t−13t+4===s−2t−12t+4 (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧−t+14tt===s00 (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧−t+1tt===s00 Ici, les valeurs de t sont égales, on peut ainsi définir s. (d1)∩(d2)⇔⎩⎨⎧1tt===s00 On remplace maintenant les valeurs de t et s respectivement dans les droites (d1) et (d2). (d1):⎩⎨⎧xyz===0+12×0−13×0+4===1−14 et (d2):⎩⎨⎧xyz===12×1−3−2×1+6===1−14 Notons I(1;−1;4) le point d'intersection entre les droites (d1) et (d2). Il en résulte que les droites (d1) et (d2) sont coplanaires.