coursCoursexercicesExercicesqcmQuizzannalesBac S
Produit scalaire dans l'espace

Orthocentre d'un triangle
Correction exercice terminale S

On considère trois points de l'espace A(2; 0; 0), B(0; 4; 0) et C(0; 0; 5).
  • Déterminer une équation cartésienne du plan (ABC).

    Il nous faut d'abord trouver un vecteur normal au plan (ABC).

    On trouve aisément les coordonnées des vecteurs vecteur AB et vecteur AC qui sont : vecteur AB(-2; 4; 0) et vecteur AC(-2; 0; 5).

    Soit vecteur normal n(a; b; c) le vecteur normal recherché.

    vecteur normal n.vecteur AB = 0 et vecteur normal n.vecteur AC = 0 ⇔ -2a + 4b = 0 et -2a + 5c = 0

    a = 2b et a = 5c/2


    Prenons donc, par exemple, vecteur normal n(10; 5; 4). Ce vecteur vérifie bien les équations précédentes.

    On peut maintenant déterminer une équation du plan (ABC).

    Soit M(x; y; z) un point de l'espace.

    M(x; y; z) ∈ (ABC) ⇔ vecteur AM.vecteur normal n = 0

    ⇔ 10x + 5y + 4z - 20 = 0


  • Déterminer les coordonnées du points H, projeté orthogonal de O, origine du repère, sur le plan (ABC).

    Les vecteurs vecteur OH et vecteur normal n sont colinéaires. Forcément, car tous les deux sont orthogonaux au plan (ABC).

    Donc, il existe un réel λ tel que :

    vecteur OH = λvecteur normal n.


    Si on reprant les coordonnées du vecteur vecteur normal n, on a :

    H(10λ; 5λ; 4λ)


    Or, le point H appartient au plan (ABC).

    Donc, il vérifie son équation (celle trouvée dans la question précédente).

    10(10λ) + 5(5λ) + 4(4λ) - 20 = 0


    On obtient alors :

    λ = 20
    141


    D'où :

    H( 200 ; 100 ; 80 )
    141 141 141


  • Démontrer que H est l'orthocentre du triangle ABC.

    On calcule facilement les coordonnées du vecteur vecteur CH qui sont :

    vecteur CH( 200 ; 100 ; -625 )
    141 141 141


    Et on a vecteur AB('-2; 4; 0).

    Donc :

    vecteur CH.vecteur AB = 0


    De même :

    vecteur AH.vecteur CB = 0


    On en déduit que H est l'orthocentre du triangle ABC.


Orthocentre d'un triangle - Exercices de maths terminale S - Orthocentre d'un triangle
: 5/5 (56 avis)
Donnez votre avis sur cet exercice.

Identifie-toi pour voir plus de contenu.

Inscription
Connexion