# Représentation paramétrique de droites et de plans
Propriété
Dans un repère (O;i,j,k) de l'espace, on
considère la droite D passant par A(xA;yA;zA)
et de vecteur directeur
u⎝⎜⎛αβγ⎠⎟⎞.
M(x;y;z)∈D si et seulement si il existe un réel t
tel que :
\\z=z_A+t\gamma \end{matrix}
Preuve
M(x;y;z)∈D si et seulement si AM
et u sont colinéaires, c'est-à-dire qu'il existe un réel t
tel que AM=tu. Cela se traduit
en terme de coordonnées par :
M(x;y;z)∈P si et seulement si
AM, u et v sont coplanaires,
c'est-à-dire qu'il existe deux réels t et t′ tels que
AM=tu+t′v.
Cela se traduit en terme de coordonnées par :
où t∈R est une représentation
paramétrique de la droite D passant par
A(xA;yA;zA) et de vecteur directeur
⎝⎜⎛αβγ⎠⎟⎞$$
Propriété
Dans un repère (O;i,j,k) de l'espace, le plan
P passant par A(xA;yA;zA) et de vecteurs directeurs
u⎝⎜⎛αβγ⎠⎟⎞ et
v⎝⎜⎛α′β′γ′⎠⎟⎞.
M(x;y;z)∈P si et seulement si il existe deux réels
t et t′ tels que :
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧x=xA+tα+t′α′y=yA+tβ+t′β′z=zA+tγ+t′γ′
Preuve
M(x;y;z)∈P si et seulement si
AM, u et v sont coplanaires,
c'est-à-dire qu'il existe deux réels t et t′ tels que
AM=tu+t′v.
Cela se traduit en terme de coordonnées par :
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧x=xA+tα+t′α′y=yA+tβ+t′β′z=zA+tγ+t′γ′ où t∈R et
t′∈R
est une représentation paramétrique du plan P
passant par A(xA;yA;zA) et de vecteurs directeurs u⎝⎜⎛αβγ⎠⎟⎞ et
v⎝⎜⎛α′β′γ′⎠⎟⎞.
Remarque
Il existe une infinité de représentations paramétriques, que ce soit
pour une droite ou pour un plan.
Méthode [Étudier des positions relatives]
Exercice:
Étudier les positions relatives des
droites d et d′ puis du plan ℘ et de la droite d′. On
donnera leur intersection éventuelle.
Le plan ℘ a pour représentation paramétrique :
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧x=1−2t+3t′y=−2+t−t′z=3−t avec
t∈R et t′∈R
Les droites d et d′ ont pour représentation paramétrique :
d : ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧x=2+4ty=5−2tz=1+2t avec
t∈R et
d′ : ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧x=4−ty=−2+tz=1+3t avec
t∈R
Correction
Attention : la même lettre t désigne deux paramètres différents. Il faut donc changer de lettre dans les résolutions de système pour les différencier.
℘ est dirigé par les vecteurs u⎝⎜⎛−21−1⎠⎟⎞ et v⎝⎜⎛3−1−1⎠⎟⎞.
d et d′ ont pour vecteur directeur respectif w⎝⎜⎛4−22⎠⎟⎞ et w′⎝⎜⎛−113⎠⎟⎞.
On remarque que w=−2u donc d est parallèle à ℘. Le point A(2;5;1) appartient à d.
S'il appartient à ℘ alors d⊂℘, sinon d est strictement parallèle à ℘.