1) Réponse : a
Soit G le barycentre de AB
Ce barycentre existe car
De plus pour tout point M du plan , on a la relation suivante :
Donc
L'ensemble des points M de l'espace tel que est donc la sphère de centre G de rayon
2) Réponse : c
H de coordonée est le projeté ortogonal du point A sur le plan .
Donc le vecteur est colinéaire au vecteur normal du plan de coordonée (1 ; 2 ; 2)
Il existe donc tel que :
De plus H . Les coordonées de H vérifient dnc l'équation du plan :
Finalement on a :
On a donc H
3) Réponse : c
Rappel : Etant donné un plan d'équation et un point M de coordonée (xla distance de M à s'écrit :
Ici la position de la sphère de centre B et de rayon 1 par rapport au plan est déterminée par la distance du point B au plan . Calculons donc cette distance :
.
Cette distance étant supérieure au rayon 1 de la sphère, la sphère ne coupe pas le plan .
4) Réponse : c
Les droites et ont respectivement pour vecteurs directeurs et (2 ; 1 ; 1). Ces vecteurs n'étant pas colinéaires, les droites ne sont pas parallèles.
La droite est la droite passant par A et de vecteur directeur
Elle a donc pour équation paramétrique :
Les droites et sont sécantes s'il existe et tels que :
impossible : Ce système n'admet pas de solution.
Les droites ne sont pas sécantes
Finalement les droites ne sont ni sécantes, ni parralèles , elles sont donc non coplanaires.
5) Réponse : b
L'ensemble des points M de l'espace équidistants de A et B est le plan médiateur de [AB] passant par I milieu de [AB] avec I qui a pour coordonée .
Le vecteur de coordonée est un vecteur normal à ce plan. et les points M vérifient :
.
.
L'ensemble des points M de l'espace équidistants de A et B est donc le plan d'équation cartésienne :