2003 : produit vectoriel et détermination d’ensemble de points dans l’espace

 

Soit \Delta une droite de l'espace, F un point n'appartenant pas à \Delta, K le projeté orthogonal de F sur \Delta et A un point de \Delta tel que AK=1.

 

On se propose d'étudier quelques proprietés de l'ensemble \left(\Gamma \right) des points M de l'espace tels que

 

\left\Vert \overrightarrow{MF}\right\Vert =\frac{1}{2}\left\Vert \overrightarrow{MK}\text{ }\Lambda\overrightarrow {\text{ }MA}\right\Vert .

 

1) a) Montrer qu'un point de l'espace appartient à \left(\Gamma \right) si et seulement si \left\Vert \overrightarrow{MF}\right\Vert =\frac{1}{2}\left\Vert \overrightarrow{MK}\text{ }\Lambda\overrightarrow{\text{ }MA}\right\Vert .

 

b) En déduire que M appartient à \left(\Gamma \right) si et seulement si \frac{MF}{d \left(M,\Delta \right)}=\frac{1}{2} ; où d \left( M,\Delta \right) désigne la distance du point M à la droite \Delta.

 

2) Déterminer l'ensemble des points du plan (P1) de repère \left(K, \overrightarrow{KA}, \overrightarrow{KF}\right) tel que

 

\left\Vert \overrightarrow{MF}\right\Vert =\frac{1}{2}\left\Vert \overrightarrow{MK}\text{ }\Lambda\overrightarrow{\text{ }MA}\right\Vert .

 

3) Soit (P2) le plan passant par K et perpendiculaire à \Delta.

 

a) Montrer qu'un point M de \left(\Gamma \right) est un point de (P2) si et seulement si : 

 

\left\{ \begin{array}{l} \overrightarrow{MK}.\overrightarrow{KA}=0 \\ MF=\frac{1}{2}MK.\left\vert \sin(\overrightarrow{MK},\overrightarrow
{KA})\right\vert \\ \end{array}\right.

 

b) En déduire que l'intersection de \left(\Gamma \right) et (P2) est l'ensemble des points M de (P2) tels que MK=2MF.

 

Déterminer alors la nature de cette intersection.

 

OIF
RESAFAD

EXAMEN.SN V2.0 © RESAFAD SENEGAL Creative Commons License - Avenue Bourguiba x rue 14 Castors, Dakar (Sénégal) - Tél/Fax : +221 33864 62 33