Intersection de deux plans et tangence

Difficile
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Énoncé

Soit l'ensemble des points tels que et le plan d'équation .

  1. Montrer que est une sphère dont on déterminera le centre et le rayon .
  2. Montrer que est tangent à et déterminer leur point d'intersection.
  3. Soit . Montrer que .
  4. Soit l'intersection des plans et . Déterminer une représentation paramétrique de .
  5. a) Montrer que est tangente à en un point à déterminer.
    b) Montrer que coupe suivant un cercle dont on précisera le centre et le rayon.

Indices

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1 Indice 1
Pour la question 1, complète le carré sur le terme en $x$ de l'équation de $(S)$ pour la mettre sous forme canonique $(x-a)^2+y^2+z^2=R^2$.
2 Indice 2
Pour la question 2, calcule la distance de $\Omega$ au plan $(P)$ et compare-la à $R$ ; pour trouver $H$, projette $\Omega$ orthogonalement sur $(P)$ via une droite de vecteur directeur $\vec{n}_P$.
3 Indice 3
Pour la question 3, calcule le produit scalaire des vecteurs normaux $\vec{n}_P$ et $\vec{n}_Q$ ; pour la question 4, résous le système $(P)\cap(Q)$ en posant $z=t$ comme paramètre ; pour la question 5, reporte la représentation paramétrique de $(D)$ dans l'équation de $(S)$ et étudie le discriminant.

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La méthode — par où commencer

Pour la question 1, complète le carré sur le terme en de l'équation de pour la mettre sous forme canonique .

Pour la question 2, calcule la distance de au plan et compare-la à ; pour trouver , projette orthogonalement sur via une droite de vecteur directeur .

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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