Flashcards : Géométrie vectorielle dans R2 et R3 — 37 cartes

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1Question

Qu'est-ce que le barycentre de (A,a), (B,b) et (C,c) ?

Réponse

C'est l'unique point G vérifiant aGA+bGB+cGC=0a\overrightarrow{GA}+b\overrightarrow{GB}+c\overrightarrow{GC}=\vec{0}.

2Question

Quelle relation vectorielle lie les points M et G au barycentre ?

Réponse

Pour tout M, aMA+bMB+cMC=(a+b+c)MGa\overrightarrow{MA}+b\overrightarrow{MB}+c\overrightarrow{MC}=(a+b+c)\overrightarrow{MG}.

3Question

Quelle condition caractérise G comme barycentre de (A,a),(B,b),(C,c) via D=bar((A,a),(B,b)) ?

Réponse

G=bar((A,a),(B,b),(C,c)) si et seulement si G=bar((D,a+b),(C,c)).

4Question

Que peut-on dire des milieux des diagonales d'un parallélogramme ?

Réponse

Les deux diagonales ont le même milieu.

5Question

Quel est le rôle du milieu des diagonales dans un parallélogramme ?

Réponse

Ce point est l'isobarycentre des quatre sommets.

6Question

Qu'est-ce qu'une combinaison linéaire de vecteurs ?

Réponse

Une somme de vecteurs multipliés par des coefficients réels.

7Question

Que produisent deux vecteurs non colinéaires dans R2\mathbb{R}^2 ?

Réponse

Ils engendrent le plan entier.

8Question

Que produisent deux vecteurs colinéaires dans R2\mathbb{R}^2 ?

Réponse

Ils engendrent une droite vectorielle.

9Question

Comment vérifier si un vecteur appartient au sous-espace engendré ?

Réponse

Chercher des coefficients réels pour reproduire ses coordonnées par combinaison linéaire.

10Question

Que produisent trois vecteurs non coplanaires dans R3\mathbb{R}^3 ?

Réponse

Ils engendrent l'espace entier.

11Question

Que produisent deux vecteurs non colinéaires dans R3\mathbb{R}^3 ?

Réponse

Ils engendrent un plan vectoriel.

12Question

Quelle est la formule de la norme euclidienne d'un vecteur u(u1,u2,u3)\vec{u}(u_1,u_2,u_3) ?

Réponse

La norme est u=u12+u22+u32\|\vec{u}\|=\sqrt{u_1^2+u_2^2+u_3^2}.

13Question

Comment s'exprime le produit scalaire de u(u1,u2)\vec{u}(u_1,u_2) et v(v1,v2)\vec{v}(v_1,v_2) en composantes ?

Réponse

Le produit scalaire est uv=u1v1+u2v2\vec{u}\cdot\vec{v}=u_1v_1+u_2v_2.

14Question

Quelle formule relie le produit scalaire et l'angle entre u\vec{u} et v\vec{v} ?

Réponse

Le produit scalaire vaut uvcos(u,v^)\|\vec{u}\|\|\vec{v}\|\cos(\widehat{\vec{u},\vec{v}}).

15Question

Quelle identité exprime le produit scalaire u,v\langle\vec{u},\vec{v}\rangle à partir des normes ?

Réponse

On au,v=12(u2+v2uv2)a \langle\vec{u},\vec{v}\rangle=\frac{1}{2}(\|\vec{u}\|^2+\|\vec{v}\|^2-\|\vec{u}-\vec{v}\|^2).

16Question

Quelle est la formule du produit vectoriel de u\vec{u} et v\vec{v} en R3 ?

Réponse

uv=(u2v3u3v2,u3v1u1v3,u1v2u2v1)\vec{u}\wedge\vec{v}=(u_2v_3-u_3v_2,u_3v_1-u_1v_3,u_1v_2-u_2v_1)

17Question

Que représente le produit mixte u(vw)\vec{u}\cdot(\vec{v}\wedge\vec{w}) en R3 ?

Réponse

C'est le déterminant des vecteurs u,v,w\vec{u}, \vec{v}, \vec{w}.

18Question

Comment s'exprime le produit mixte u(vw)\vec{u}\cdot(\vec{v}\wedge\vec{w}) en termes de déterminant ?

Réponse

u(vw)=det(u,v,w)\vec{u}\cdot(\vec{v}\wedge\vec{w})=\det(\vec{u},\vec{v},\vec{w})

19Question

Quelle forme d'équation a une droite dans R2 ?

Réponse

ax+by=cax+by=c ou y=mx+py=mx+p.

20Question

Quelle forme d'équation a un plan dans R3 ?

Réponse

ax+by+cz=dax+by+cz=d.

21Question

Comment transforme-t-on une expression vectorielle en lieu géométrique ?

Réponse

En la réécrivant avec un barycentre puis en identifiant une distance constante, une égalité de distances ou une direction fixe.

22Question

Quelle est la première étape pour résoudre une relation vectorielle ?

Réponse

Écrire chaque vecteur par ses coordonnées.

23Question

Que fait-on après avoir écrit les vecteurs par leurs coordonnées ?

Réponse

On obtient un système d’équations réelles.

24Question

Quelle est la dernière étape pour résoudre un système issu d'une relation vectorielle ?

Réponse

On résout ce système d’équations réelles.

25Question

Comment teste-t-on la colinéarité de deux vecteurs de R3 ?

Réponse

On cherche un réel λ tel que l’un soit égal à λ fois l’autre.

26Question

Que faut-il vérifier pour confirmer la colinéarité de deux vecteurs ?

Réponse

Il faut vérifier toutes les coordonnées.

27Question

Que signifie que deux vecteurs de R2 engendrent R2 ?

Réponse

Tout vecteur de R2 peut s’écrire comme leur combinaison linéaire.

28Question

Quelle condition caractérise l'orthogonalité de deux vecteurs ?

Réponse

Leur produit scalaire est nul.

29Question

Quelle est la longueur du vecteur AB\overrightarrow{AB} dans un triangle équilatéral de côté aa ?

Réponse

Elle vaut aa.

30Question

Quelle est la longueur du vecteur IB\overrightarrow{IB} où I est le milieu de [BC] dans un triangle équilatéral de côté aa ?

Réponse

Elle vaut a2\frac{a}{2}.

31Question

Quelle est la valeur du produit scalaire AB,AC\langle\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}\rangle dans un triangle équilatéral de côté aa ?

Réponse

Il vaut a22\frac{a^2}{2}.

32Question

Quelle est la valeur de AI2\|\overrightarrow{AI}\|^2 dans un triangle équilatéral de côté aa ?

Réponse

Elle vaut 3a24\frac{3a^2}{4}.

33Question

Quelle propriété d'orthogonalité relie deux arêtes opposées dans un tétraèdre régulier ?

Réponse

Elles sont orthogonales.

34Question

Quelle est la relation entre une médiane et la face opposée dans un tétraèdre régulier ?

Réponse

Chaque médiane est orthogonale à la face opposée.

35Question

Quel point est à la fois le centre de la sphère circonscrite et le centre de gravité dans un tétraèdre régulier ?

Réponse

Le centre de gravité du tétraèdre.

36Question

Comment calcule-t-on le volume du parallélépipède formé par trois arêtes ?

Réponse

Par la valeur absolue du produit mixte de leurs vecteurs directeurs.

37Question

Quelle condition caractérise la coplanarité de quatre points via leurs vecteurs de position ?

Réponse

Leur relation affine vérifie un produit mixte nul ou une combinaison affine.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 16 questions sur Géométrie vectorielle dans R2 et R3.

1. Concernant le barycentre de trois points pondérés, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

2. Concernant les combinaisons linéaires et les espaces engendrés dans R2\mathbb{R}^2 :

Faire le QCM →

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