Droites de l'espace : vecteurs directeurs d'une droite, vecteurs colinéaires
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- Reconnaitre des vecteurs colinéaires dans l’espace.
- Identifier des vecteurs directeurs d’une droite de l’espace.
- On dit que deux vecteurs et sont colinéaires lorsqu’il existe un réel k tel que : .
- Soit d une droite de l’espace, A et B deux points de d. Alors le vecteur est un vecteur directeur de la droite d. Tous les vecteurs non nuls colinéaires à sont aussi des vecteurs directeurs de d.
- La droite d passant par A et de vecteur directeur est l'ensemble des points M du plan tels que et soient colinéaires.
La relation de Chasles
Dans le cube ABCDEFGH, I est le milieu de [AE].
Les vecteurs et sont
colinéaires car .
- Tous les vecteurs non nuls colinéaires à sont aussi des vecteurs directeurs de d : il existe donc une infinité de vecteurs directeurs d'une droite, tous colinéaires entre eux.
- Deux droites parallèles ont des vecteurs directeurs colinéaires.
Dans le cube ABCDEFGH, I est le milieu de [AE].
Le vecteur est un vecteur directeur de la droite (CG).
Le vecteur est un autre vecteur directeur de la droite (CG) car il est colinéaire au vecteur .
La droite d passant par A et de vecteur directeur est l'ensemble des points M du plan tels que et soient colinéaires.
Dans le cube ABCDEFGH, on construit le point
J tel
que :
Démontrons que le point J appartient à la droite
(AG).
La droite (AG) passe
par le point A et a
pour vecteur directeur le vecteur .
Ainsi le point J
appartient à la droite (AG) si et seulement si les
vecteurs et sont
colinéaires.
On va donc démontrer qu’il existe un
réel k
tel que .
On utilise l’égalité et on la transforme à l’aide de la relation de Chasles :
Ainsi les vecteurs et sont
colinéaires.
Donc le point J
appartient à la droite (AG).
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