Programme

Maths (Spé) — Géométrie

Géométrie dans l'espace

Vecteurs, plans, droites, orthogonalité

Résumé synthétiqueFiche en 3 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

Résumé

Tout ce qu'on faisait dans le plan se prolonge dans l'espace, avec une coordonnée de plus : un point $M$ y est repéré par $(x\,;y\,;z)$. On y manipule des vecteurs, des droites et surtout des plans, décrits par une équation cartésienne $ax + by + cz + d = 0$ dont les coefficients donnent directement un vecteur normal $\vec{n}(a\,;b\,;c)$. L'outil maître reste le produit scalaire $\vec{u}\cdot\vec{v} = x_u x_v + y_u y_v + z_u z_v$ : il mesure des angles, prouve l'orthogonalité ($\vec{u}\cdot\vec{v} = 0$) et permet de calculer des distances. Nouveauté de l'espace : deux droites peuvent être non coplanaires, ni parallèles ni sécantes.

S'entraîner

Ce thème dans une autre classe

Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur Géométrie dans l'espace, extraits du quiz de révision.

Dans l'espace, un point est repéré par combien de coordonnées ?
Réponse :
$3$
Trois coordonnées $(x\,;y\,;z)$ : une de plus que dans le plan.
Le vecteur normal au plan $2x + 3y - z + 5 = 0$ est :
Réponse :
$(2\,;3\,;-1)$
Le vecteur normal est formé des coefficients de $x$, $y$, $z$ : $\vec{n}(2\,;3\,;-1)$. La constante $5$ n'en fait pas partie, et le coefficient de $z$ est $-1$.
Deux vecteurs sont orthogonaux si leur produit scalaire vaut :
Réponse :
$0$
$\vec{u} \perp \vec{v} \Leftrightarrow \vec{u}\cdot\vec{v} = 0$ : un produit scalaire nul caractérise l'orthogonalité.
La distance entre $A(1\,;0\,;0)$ et $B(0\,;0\,;0)$ vaut :
Réponse :
$1$
$AB = \sqrt{(0 - 1)^2 + 0^2 + 0^2} = \sqrt{1} = 1$.