Le vecteur directeur de la droite et le vecteur normal du plan sont orthogonaux (perpendiculaires).
Les points de la droite ne font pas partie du plan.
DROITE INCLUSE
La droite fait partie du plan:
Le vecteur directeur de la droite et le vecteur normal du plan sont orthogonaux.
Les points de la droite font partie du plan.
DROITE SÉCANTE
La droite et le plan se croisent au point d’intersection S:
Le vecteur directeur de la droite et le vecteur normal ne sont pas orthogonaux.
La droite et le plan ont exactement un point commun.
DROITE PERPENDICULAIRE
La droite et le plan se croisent au point d’intersection S:
Le vecteur directeur de la droite et le vecteur normal sont colinéaires (parallèles).
La droite et le plan ont exactement un point commun.
Angle entre une droite et un plan
L’angle entre une droite et un plan est égal à90°moins l’angle entre un vecteur directeur de la droite et un vecteur normal au plan. Tu peux utiliser le sinus pour gagner du temps:
sin(α)=cos(90°−α)=∥u∥×∥n∥∣u⋅n∣
α=sin−1(∥u∥×∥n∥∣u⋅n∣)
Déterminer la relation
Méthode
1.
Calcul le produit scalaire entre le vecteur directeur de la droite et le vecteur normal du plan:
u⋅n
Si égal à0: la droite est parallèle ou incluse dans le plan :
2a.
Choisis un point sur la droite et regarde s’il vérifie l’équation du plan.
Si oui, alors la droite estinclusedans le plan.
Si non, alors la droite estparallèleau plan.
Si non égal à0: la droite coupe le plan:
2b.
Regarde si le vecteur directeur de la droite est colinéaire au vecteur normal du plan:
u=kn
Si oui, alors la droite estperpendiculaireau plan.
Si non, alors la droite n’est quesécanteau plan.
3b.
Détermine le point d’intersectionS:
Construis un système d’équation pour déterminer quel point satisfait à la fois l’équation de la droite et celle du plan.
Exemple
Déterminer la relation entre la droite et le plan suivants:
⎩⎨⎧x=t+2y=−3z=2t
Les coordonnées du vecteur directeur sont les facteurs multipliant t:
u=102
0x+3y+3z−3=0
Les coordonnées du vecteur normal sont les facteurs multipliant x,yet z:
n=033
Calcule le produit scalaire:
u⋅n=1×0+0×3+2×3=6=0 ⇒ La droite coupe le plan.
Vérifie la colinéarité:
Il n’existe pas dektel queu=kn.
⇒ La droite estsécanteau plan.
Détermine le point d’intersection:
Place dans l’équation du plan les équations des coordonnées de la droite:
0×(t+2)+3×(−3)+3×(2t)−3=0
Trouve le paramètre t:
t=2
Remplacepar sa valeur dans la représentation de la droite:
Quand peut-on dire qu'une droite et un plan sont sécants ?
Le vecteur directeur de la droite et le vecteur normal ne sont pas orthogonaux. La droite et le plan ont exactement un point commun.
Qu'est-ce qu'une droite incluse au plan ?
La droite fait partie du plan quand le vecteur directeur de la droite et le vecteur normal du plan sont orthogonaux et que les points de la droite font partie du plan.
Quand est-ce qu'une droite est parallèle au plan ?
Le vecteur directeur de la droite et le vecteur normal du plan sont orthogonaux (perpendiculaires).
Les points de la droite ne font pas partie du plan.