Contrôles d'entraînement
Contrôle d'entraînement sur la géométrie dans l'espace (Orthogonalité) - 1
Exercice 1D'après Bac Polynésie 2022
L'espace est rapporté au repère orthonormal où l'on considère:
- les points $A(2; -1; 0)$, $B(1; 0; -3)$, $C(6; 6; 1)$ et $E(1; 2; 4)$;
- le plan P d'équation cartésienne $2x-y-z+4=0$.
- Démontrer que le triangle ABC est rectangle en A.
- Calculer le produit scalaire $\overrightarrow{BA}. \overrightarrow{BC}$ puis les longueurs $BA$ et $BC$.
- En déduire la mesure en degrés de l'angle $\widehat{\text{ABC}}$ arrondie au degré.
- Démontrer que le plan $\mathcal{P}$ est parallèle au plan ABC.
- En déduire une équation cartésienne du plan $ABC$.
- Déterminer une représentation paramétrique de la droite $\mathcal{D}$ orthogonale au plan $ABC$ et passant par le point $E$.
- Démontrer que le projeté orthogonal $H$ du point $E$ sur le plan $ABC$ a pour coordonnées $\left(4~;~\dfrac{1}{2}~;~\dfrac{5}{2}\right)$.
- On rappelle que le volume d'une pyramide est donné par $\mathcal{V} = \dfrac13 \mathcal{B}h$ où $\mathcal{B}$ désigne l'aire d'une base et $h$ la hauteur de la pyramide associée à cette base. Calculer l'aire du triangle $ABC$ puis démontrer que le volume de la pyramide $ABCE$ est égal à $16,5$ unités de volume.
Exercice 2D'après Bac Métropole et La Réunion 2023
L'espace est rapporté au repère orthonormé $(O;~\vec{i};~\vec{j};~\vec{k})$
On considère:
- les points $A(-1~;~-2~;~3)$, $B(1~;~-2~;~7)$ et $C(1~;~0~;~2)$;
- la droite $\Delta$ de représentation paramétrique : $\begin{cases}x=1-t\\ y=2\\ z=-4+3t\end{cases}$, où $t \in \R$;
- le plan $\mathcal{P}$ d'équation cartésienne: $3 x+2 y+z-4=0$;
- le plan $\mathcal{Q}$ d'équation cartésienne: $-6 x-4 y-2 z+7=0$.
- Lequel des points suivants appartient au plan $\mathcal{P}$?
- $R(1~;~-3~;~1)$
- $S(1~;~2~;~-1)$
- $T(1~;~0~;~1)$
- $U(2~;~-1~;~1)$
- Le triangle $ABC$ est:
- équilatéral
- rectangle isocèle
- isocèle non rectangle
- rectangle non isocèle
- La droite $\Delta$ est:
- orthogonale au plan $\mathcal{P}$
- sécante au plan $\mathcal{P}$
- incluse dans le plan $\mathcal{P}$
- strictement parallèle au plan $\mathcal{P}$
- On donne le produit scalaire $\overrightarrow{BA}.\overrightarrow{BC}=20$. Une mesure au degré près de l'angle $\widehat{ABC}$ est:
- 34˚
- 120˚
- 90˚
- 0˚
- L'intersection des plans $\mathcal{P}$ et $\mathcal{Q}$ est:
- un plan
- l'ensemble vide
- une droite
- réduite à un point