Une représentation paramétrique d’une droite fournit un outil pour obtenir les coordonnées de points d’intersection, en particulier du projeté orthogonal d’un point sur une droite ou sur un plan.
I) Projeté orthogonal d’un point sur une droite
Étant donné un point et une droite , où a pour coordonnées on veut déterminer les coordonnées du projeté orthogonal de M sur . On sait que est l’intersection de avec le plan perpendiculaire à passant par M().
Pour trouver les coordonnées de H, on procède par étapes.
Étape 1 Le vecteur est colinéaire à , donc il existe t tel que .
On en déduit le système :
avec
avec .
Étape 2 Déterminer l’équation du plan , sachant que et que est un vecteur normal à .
Étape 3 Traduire l’appartenance de à pour déterminer t, donc les coordonnées du point H.
II)Projeté orthogonal d’un point sur un plan
Soit un point et un plan dont une équation est .
Pour déterminer les coordonnées du projeté orthogonal de sur (), on procède par étapes.
Étape 1 Le vecteur est colinéaire à .
Il existe donc tel que , c’est-à-dire :
avec
avec .
Étape 2 , donc est solution de l’équation
.
Étape 3 On trouve , donc les coordonnées du point .
Méthode
Trouver les coordonnées du point d’intersection d’un plan et d’une droite
On considère le plan dont une équation cartésienne est et la droite dont une représentation paramétrique est :
.
a. Déterminer un vecteur directeur et un point de .
b. Déterminer les coordonnées du point d’intersection de et .
Conseils
a. Identifiez un point A et un vecteur directeur de en utilisant le fait que appartient à si et seulement s’il existe un réel tel que .
b. Les coordonnées du point d’intersection de et vérifient à la fois l’équation de et les équations paramétriques de .
Solution
a. On peut écrire les équations paramétriques ainsi :
.
C’est pourquoi un vecteur directeur de a pour coordonnées .
De plus, le point appartient à .
b. si, et seulement si, ses coordonnées vérifient simultanément les équations paramétriques de et l’équation cartésienne de , c’est-à-dire si il existe un réel tel que :
.
En remplaçant par dans les équations paramétriques de , on obtient :
.
D perce en .