Terminale Spé Maths / Chapitre 10 : Vecteurs, droites et plans de l'espace / Annales du bac
Bac 2025, Métropole : exercice 3
Pour chacune des affirmations suivantes, indiquer si elle est vraie ou fausse. Justifier chaque réponse. Une réponse non justifiée ne rapporte aucun point.
On munit l'espace d'un repère orthonormé .
On considère les points A et B.
Affirmation 1 : Une représentation paramétrique de la droite (AB) est
Affirmation 2 : Le vecteur est normal au plan (OAB).
On considère :
la droite de représentation paramétrique avec
la droite de représentation paramétrique avec .
Affirmation 3 : Les droites et ne sont pas coplanaires.
On considère le plan d'équation .
Affirmation 4 : La distance du point C au plan est égale à .
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Affirmation 1. Vraie.
On calcule les coordonnées du vecteur :
La représentation proposée est celle de la droite passant par le point de paramètre et dirigée par le vecteur (coefficients de ).
Pour , on obtient le point de coordonnées , c'est-à-dire le point B.
De plus
La droite proposée passe par B et a pour vecteur directeur colinéaire à : c'est la droite (AB).
Donc l'affirmation 1 est vraie.
Affirmation 2. Fausse.
Les points O, A, B définissent un plan (ils ne sont pas alignés, car et ne sont pas colinéaires). Un vecteur est normal à ce plan s'il est orthogonal à deux vecteurs non colinéaires du plan.
On a
On calcule les produits scalaires :
Comme , le vecteur n'est pas orthogonal à .
Donc n'est pas normal au plan (OAB) : l'affirmation 2 est fausse.
Affirmation 3. Fausse.
Deux droites sont coplanaires si elles sont parallèles ou sécantes. Les vecteurs directeurs sont
Ils ne sont pas colinéaires : si , la première coordonnée donnerait , et la deuxième , ce qui est impossible. Donc les droites et ne sont pas parallèles.
On cherche un éventuel point d'intersection : il existe vérifiant
En additionnant (1) et (2) : , donc et .
En reportant dans (1) : , donc .
On vérifie l'équation (3) :
Le système admet donc la solution . Le point correspondant a pour coordonnées , et on retrouve avec .
Les droites et sont donc sécantes en , donc coplanaires.
Donc l'affirmation 3 est fausse.
Affirmation 4. Vraie.
Le plan a pour équation , de vecteur normal , dans un repère orthonormé.
La distance du point C au plan est donnée par la formule
Ici
Donc la distance de C au plan est égale à : l'affirmation 4 est vraie.
Points clés attendus
Affirmation 1 : vérifier à la fois qu'un point de la droite proposée est sur (AB) et que son vecteur directeur est colinéaire à .
Affirmation 2 : un vecteur normal doit être orthogonal à deux vecteurs non colinéaires du plan un seul produit scalaire nul ne suffit pas, un produit scalaire non nul suffit pour réfuter.
Affirmation 3 : deux droites non parallèles sont coplanaires si et seulement si elles sont sécantes résoudre le système en vérifiant la troisième équation.
Affirmation 4 : citer la formule de distance d'un point à un plan dans un repère orthonormé et simplifier le radical.
Chaque réponse doit comporter la valeur de vérité et une justification, sans quoi elle ne rapporte aucun point.
Corrigé rédigé par + qu'un prof. Cherche d'abord seul, puis compare avec ta propre rédaction.
Comment t'entraîner
Chronomètre-toi, rédige sur papier comme le jour du bac, puis seulement après regarde le cours. Si tu bloques sur une question, écris « on admet que… » et passe à la suivante.
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Revoir le cours
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Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2025 (Métropole, 17 juin 2025 (jour 1)), ministère de l'Éducation nationale. Énoncé mis en forme pour le web à partir du tapuscrit de l'APMEP (Denis Vergès et François Hache) ; figures issues des fichiers de l'APMEP. En cas de doute sur un détail, le sujet officiel fait foi.
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