Flashcards : Géométrie vectorielle dans l’espace (46 cartes)

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1Question

Quels éléments caractérisent le vecteur AB→\overrightarrow{AB} lorsqu'A et B sont distincts ?

Réponse

La direction de (AB), le sens de A vers B et la norme AB.

2Question

Quelle est la norme de AA→\overrightarrow{AA} ?

Réponse

Zéro.

3Question

À quelles conditions deux vecteurs sont-ils égaux ?

Réponse

Ils ont même direction, même sens et même norme.

4Question

Que signifie la colinéarité de deux vecteurs non nuls ?

Réponse

Ils ont la même direction.

5Question

Quelle relation caractérise la colinéarité de u⃗\vec{u} et v⃗\vec{v} ?

Réponse

Il existe un réel k tel que v⃗=ku⃗\vec{v}=k\vec{u}.

6Question

Comment s’écrit une combinaison linéaire de u⃗1,…,u⃗n\vec{u}_1,\ldots,\vec{u}_n ?

Réponse

v⃗=a1u⃗1+⋯+anu⃗n\vec{v}=a_1\vec{u}_1+\cdots+a_n\vec{u}_n, avec des réels a1,…,ana_1,\ldots,a_n.

7Question

Comment caractérise-t-on les points M de la droite (AB), avec A et B distincts ?

Réponse

AM→=kAB→\overrightarrow{AM}=k\overrightarrow{AB} pour un réel kk.

8Question

À quelle condition deux droites de l’espace sont-elles parallèles ?

Réponse

Leurs vecteurs directeurs sont colinéaires.

9Question

Quelles relations de position peuvent avoir deux droites coplanaires ?

Réponse

Elles sont sécantes ou strictement parallèles.

10Question

Que peut-on dire de deux droites de l’espace non coplanaires ?

Réponse

Elles n’ont aucun point commun et ne sont pas parallèles.

11Question

Quelles données définissent le plan noté (A;u⃗,v⃗)(A;\vec{u},\vec{v}) ?

Réponse

Un point AA et deux vecteurs non colinéaires u⃗\vec{u} et v⃗\vec{v}.

12Question

Comment s’écrit AM→\overrightarrow{AM} pour un point MM du plan (A;u⃗,v⃗)(A;\vec{u},\vec{v}) ?

Réponse

AM→=xu⃗+yv⃗\overrightarrow{AM}=x\vec{u}+y\vec{v}, avec x,y∈Rx,y\in\mathbb{R}.

13Question

Quelles positions relatives une droite et un plan peuvent-ils avoir ?

Réponse

Ils sont sécants en un point, strictement parallèles ou la droite est contenue dans le plan.

14Question

Selon quelle figure deux plans sécants se coupent-ils ?

Réponse

Selon une droite.

15Question

Quelles positions relatives deux plans peuvent-ils avoir ?

Réponse

Ils sont sécants selon une droite, strictement parallèles ou confondus.

16Question

Quand trois vecteurs sont-ils coplanaires selon les points obtenus depuis O ?

Réponse

Lorsque leurs extrémités appartiennent à un même plan.

17Question

Qu’est-ce qu’une base de l’espace ?

Réponse

Un triplet de vecteurs non coplanaires.

18Question

Combien de triplets de réels représentent un vecteur avec trois vecteurs non coplanaires ?

Réponse

Un unique triplet.

19Question

De quoi est formé un repère de l’espace ?

Réponse

D’un point O et d’une base (i⃗,j⃗,k⃗)(\vec{i},\vec{j},\vec{k}).

20Question

Quel rôle joue le point O dans un repère de l’espace ?

Réponse

Il en est l’origine.

21Question

Dans le repère (O;i⃗,j⃗,k⃗)(O;\vec{i},\vec{j},\vec{k}), que représentent les coordonnées de M ?

Réponse

L’unique triplet (x;y;z) (x;y;z) tel que OM→=xi⃗+yj⃗+zk⃗\overrightarrow{OM}=x\vec{i}+y\vec{j}+z\vec{k}.

22Question

Dans un repère de l’espace, comment s’écrit un vecteur de coordonnées (x;y;z)(x;y;z) ?

Réponse

u⃗=xi⃗+yj⃗+zk⃗\vec{u}=x\vec{i}+y\vec{j}+z\vec{k}.

23Question

Si u⃗=(x;y;z)\vec{u}=(x;y;z), quelles sont les coordonnées de ku⃗k\vec{u} ?

Réponse

(kx;ky;kz)(kx;ky;kz).

24Question

Si u⃗=(x;y;z)\vec{u}=(x;y;z) et v⃗=(x′;y′;z′)\vec{v}=(x';y';z'), quelles sont les coordonnées de leur somme ?

Réponse

(x+x′;y+y′;z+z′)(x+x';y+y';z+z').

25Question

Quelles sont les coordonnées de AB→\overrightarrow{AB} pour A et B de coordonnées données ?

Réponse

(xB−xA;yB−yA;zB−zA)(x_B-x_A;y_B-y_A;z_B-z_A).

26Question

Quelles équations paramétriques décrivent une droite passant par A, de vecteur directeur (a ; b ; c) ?

Réponse

x=xA+at,y=yA+bt,z=zA+ctx=x_A+at,\\ y=y_A+bt,\\ z=z_A+ct, pour t∈Rt\in\mathbb{R}.

27Question

Quelles équations paramétriques décrivent un plan passant par A et dirigé par (a ; b ; c) et (a′ ; b′ ; c′) ?

Réponse

x=xA+λa+μa′,y=yA+λb+μb′,z=zA+λc+μc′x=x_A+\lambda a+\mu a',\\ y=y_A+\lambda b+\mu b',\\ z=z_A+\lambda c+\mu c', pour λ,μ∈R\lambda,\mu\in\mathbb{R}.

28Question

Quand AB→=CD→\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{CD}, quelle propriété vérifie le quadrilatère ABDC ?

Réponse

ABDC est un parallélogramme, éventuellement aplati.

29Question

Quand AB→\overrightarrow{AB} et CD→\overrightarrow{CD} sont-ils colinéaires ?

Réponse

Quand les droites (AB) et (CD) sont parallèles.

30Question

Quand un vecteur est-il directeur d’une droite ?

Réponse

Lorsqu’il a la même direction que cette droite.

31Question

Comment note-t-on la droite déterminée par A et le vecteur directeur u⃗\vec{u} ?

Réponse

D(A,u⃗)D(A,\vec{u}).

32Question

Dans le plan (A;u⃗,v⃗)(A;\vec{u},\vec{v}), que constitue le couple (u⃗,v⃗)(\vec{u},\vec{v}) ?

Réponse

Une base.

33Question

Quelle condition sur un vecteur directeur caractérise une droite parallèle à un plan ?

Réponse

Il est combinaison linéaire de vecteurs directeurs du plan.

34Question

Quelle condition caractérise deux plans parallèles à l’aide de leurs directions ?

Réponse

Ils admettent un même couple de vecteurs directeurs.

35Question

Combien de vecteurs ou de points sont toujours coplanaires ?

Réponse

Deux vecteurs ou trois points.

36Question

Quatre points distincts sont-ils nécessairement coplanaires ?

Réponse

Non, quatre points peuvent ne pas être coplanaires.

37Question

Quelle condition vectorielle caractérise la coplanarité de A, B, C et D ?

Réponse

Les vecteurs AB→,AC→,AD→\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC},\overrightarrow{AD} sont coplanaires.

38Question

Dans l’exemple du parallélogramme ABCD, quelle relation lie w⃗\vec{w}, u⃗\vec{u} et v⃗\vec{v} ?

Réponse

w⃗=u⃗+v⃗\vec{w}=\vec{u}+\vec{v}.

39Question

Dans l’exemple du parallélogramme ABCD, quelle propriété ont les vecteurs u⃗,v⃗,w⃗\vec{u},\vec{v},\vec{w} ?

Réponse

Ils sont coplanaires.

40Question

Quelles sont les coordonnées du milieu M de [AB] ?

Réponse

(xA+xB2;yA+yB2;zA+zB2)\left(\frac{x_A+x_B}{2};\frac{y_A+y_B}{2};\frac{z_A+z_B}{2}\right).

41Question

Comment calculer la norme de u⃗=(x;y;z)\vec{u}=(x;y;z) dans un repère orthonormé ?

Réponse

∥u⃗∥=x2+y2+z2\|\vec{u}\|=\sqrt{x^2+y^2+z^2}.

42Question

Comment calculer la distance AB dans un repère orthonormé ?

Réponse

AB=(xB−xA)2+(yB−yA)2+(zB−zA)2AB=\sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2+(z_B-z_A)^2}.

43Question

Pourquoi une droite possède-t-elle une infinité de représentations paramétriques ?

Réponse

Parce qu’elle possède une infinité de points et de vecteurs directeurs.

44Question

Quel vecteur directeur obtient-on de A(−3 ; −1 ; 2) à B(−2 ; −2 ; 6) ?

Réponse

(1;−1;4)(1;-1;4).

45Question

Quelle représentation paramétrique de (AB) passe par A(−3 ; −1 ; 2), avec B(−2 ; −2 ; 6) ?

Réponse

x=−3+t,y=−1−t,z=2+4tx=-3+t,\\ y=-1-t,\\ z=2+4t, pour t∈Rt\in\mathbb{R}.

46Question

Quelle condition caractérise la coplanarité de u⃗,v⃗,w⃗\vec{u},\vec{v},\vec{w} lorsque u⃗\vec{u} et v⃗\vec{v} ne sont pas colinéaires ?

Réponse

Il existe α,β∈R\alpha,\beta\in\mathbb{R} tels que w⃗=αu⃗+βv⃗\vec{w}=\alpha\vec{u}+\beta\vec{v}.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 21 questions sur Géométrie vectorielle dans l’espace.

1. Pour deux points distincts A et B, quelles caractéristiques décrivent le vecteur AB→\overrightarrow{AB} ?

2. Deux vecteurs non nuls ont même direction et même norme, mais des sens opposés ; quelle condition leur manque pour être égaux ?

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