Rappels et Généralités sur l'Espace
Repérage dans l'espace
Pour travailler dans l'espace, nous avons besoin d'un système de référence.
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Coordonnées cartésiennes : Dans un repère orthonormé , tout point de l'espace est identifié par un triplet de nombres réels , appelés ses coordonnées.
- est l'abscisse, est l'ordonnée, et est la cote.
- Le point est l'origine du repère, de coordonnées .
- Les axes sont mutuellement perpendiculaires.
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Vecteurs dans l'espace : Un vecteur est défini par ses coordonnées dans le repère.
- Si et sont deux points, alors les coordonnées du vecteur sont .
- La norme (ou longueur) d'un vecteur est donnée par .
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Base orthonormée directe : Une base est dite orthonormée si les vecteurs sont unitaires () et mutuellement orthogonaux ().
- Elle est dite directe si elle respecte la règle du "tire-bouchon" ou de la "main droite". C'est un concept important pour le produit vectoriel.
Opérations sur les vecteurs
Les opérations sur les vecteurs dans l'espace sont similaires à celles dans le plan.
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Addition et soustraction de vecteurs : Si et , alors :
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Multiplication par un scalaire : Si est un nombre réel (un scalaire) et , alors :
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Combinaison linéaire : Un vecteur est une combinaison linéaire des vecteurs et s'il existe des scalaires et tels que .
- Trois vecteurs sont coplanaires si l'un d'eux est une combinaison linéaire des deux autres. Cela signifie qu'ils appartiennent à un même plan (s'ils ont la même origine).
Droites et plans dans l'espace
Décrire des droites et des plans est essentiel.
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Représentation paramétrique d'une droite : Une droite passant par un point et de vecteur directeur peut être décrite par : Chaque valeur de correspond à un point de la droite.
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Équation cartésienne d'un plan : Un plan peut être défini par une équation de la forme , où sont des réels et .
- Le vecteur est un vecteur normal au plan, c'est-à-dire qu'il est orthogonal à tous les vecteurs contenus dans le plan.
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Vecteur normal à un plan : Si un plan a pour équation , alors est un vecteur normal à ce plan.
- Réciproquement, si un plan passe par un point et a pour vecteur normal , alors tout point de ce plan vérifie . Cela mène à l'équation .


