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Programme de mathématiques MPSI, MP2I · semestre 2

D - Sous-espaces affines d’un espace vectoriel

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222 exercices
Texte officiel du programme

Le but de cette partie, qu’il convient d’illustrer par de nombreuses figures, est double :

  • montrer comment l’algèbre linéaire permet d’étendre les notions de géométrie affine étudiées au collège et au lycée et d’utiliser l’intuition géométrique dans un cadre élargi.
  • modéliser un problème affine par une équation $u(x) = a$ où $u$ est une application linéaire, et unifier plusieurs situations de ce type déjà rencontrées.
ContenusCapacités et commentaires
Présentation informelle de la structure affine d’un espace vectoriel : points et vecteurs. Translation.
L’écriture $B = A + \vec{u}$ est équivalente à la relation $\overrightarrow{AB} = \vec{u}$.
Sous-espace affine d’un espace vectoriel, direction. Hyperplan affine.
Intersection de sous-espaces affines.
Sous-espaces affines de $\mathbb{R}^2$ et $\mathbb{R}^3$.
Notion d’équation linéaire, i.e. de la forme $u(x) = a$ où $u \in \mathscr{L}(E, F)$, $a \in F$. L’ensemble des solutions est soit l’ensemble vide, soit un sous-espace affine dirigé par $\operatorname{Ker} u$.
Retour sur les systèmes linéaires, les équations différentielles linéaires d’ordres 1 et 2, les suites arithmético-géométriques, la recherche de polynômes interpolateurs.
L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4964

Dans un rond on donne les droites \(D : \begin{cases}x +2y - z = 1 \cr 2x - y +2z = 2 \cr\end{cases}\) ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4966

Soit \(ABCD\) un tétraèdre régulier de côté \(a\). Chercher la distance entre deu ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4967

Dans un rond on donne la droite \(D : \begin{cases} x +2y - z = -3 \cr x - y +2z = -4\cr\end{cases}\) e ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4968

Dans un rond on donne le plan \(P : x + 2y + 3z = 4\). Déterminer l’expression analytique de la projectio ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4981

Soient \(D_1\), \(D_2\), \(D_3\) trois droites d ...

L2 Géométrie Courbes planes solution

exo7 5042

On considère la courbe \(\mathcal{C}\) définie par : \(x(t) = \frac{t^4}{1+t^2}\) ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5165

On munit \(\Rr^n\) des lois produit usuelles. Parmi les sous-ensembles suivants ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5196

On donne les points \(A(1,2)\), \(B(-2,1)\) et ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 5198

Soit \((ABDC)\) un parallélogramme. Déterminer les coordonnées de \(D\) dans le r ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5199

Soit \((E)\) l’ensemble d’équation cartésienne \(2x^2+5xy+3y^2-3x-2y-5=0\). Montr ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 5201

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5203

Soit \(\mathcal{C}\) la courbe d’équation \(x^2+y^2-2x+4y+1=0\).

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5208

Soient \((D)\) et \((D')\) deux droites sécantes d’équation respectives ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 5502

Dans \(E_3\) rapporté à un repère \((O,i,j,k)\), on donne : la droite ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5505

Dans \(\Rr^3\) affine, déterminer un repère de la droite \((D)\) ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5506

Dans \(\Rr^3\), déterminer l’intersection de \((D)\) ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5507

Dans \(\Rr^3\) affine, déterminer le réel \(a\) pour que les droites ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5508

Dans \(\Rr^3\), équation du plan \(P\) parallèle à la droite ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5509

Dans \(\Rr^3\), soient \((D)\) ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5510

Dans \(\Rr^3\), soient \((D)\) ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5511

Système d’équations cartésiennes de la droite \((\Delta)\) parallèle à la droite ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5512

Trouver toutes les droites sécantes aux quatre droites \((D_1)\) \(x-1=y=0\), ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5513

Dans \(\Rr^3\) euclidien rapporté à un repère orthonormé, on donne \(A(2,-2,0)\), ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5515

Dans \(\Rr^3\) rapporté à un repère orthonormé, soient \((D)\) ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5516

Montrer que les plans \((P_1)\) : \(z-2y=5\), ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5517

Angle des plans \(x+2y+2z=3\) et \(x+y=0\).

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5518

Soient \((P_1)~:~4x+4y-7z-1=0\) et \((P_2)~:~8x-4y+z+7=0\). Trouver une équation ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5519

Déterminer la perpendiculaire commune aux droites \((D)\) et \((D')\) :  ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5520

Soient \((D)\) la droite dont un système d’équations cartésiennes est ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5522

Déterminer la distance de l’origine \(O\) à la droite \((D)\) dont un système d’é ...

L3 Topologie Connexité

exo7 6158

Dans \(\Rr^2\) on considère l’ensemble \(A\) des points dont une coordonnée au mo ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 6310

Déterminer le point \(p\) du plan \(\Sigma = \{(x,y,x+y) \; ; \; x,y\in \Rr\}\) q ...

L3 Algèbre et géométrie Isométrie euclidienne

exo7 6392

Notons \(l \subset \Rr^2\) une droite affine de \(\Rr^2\).

L3 Algèbre et géométrie Isométrie euclidienne

exo7 6393

Soit \(E\) un espace euclidien de dimension \(n\) et ...

L3 Algèbre et géométrie Isométrie euclidienne

exo7 6397

Soient \(f\), \(g\) deux isométries du plan affine euclidien ...

L3 Algèbre et géométrie Géométrie différentielle élémentaire de R^n

exo7 6402

Montrer que \(3\) points \(x, y\) et \(z\) sont ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 7050

Soit \(ADC\) un triangle équilatéral et \(B\) le symétrique de ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 7051

On donne un segment \([AB]\).

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 7058

Dans tout l’exercice, on fixe \(R>0\). Dénombrer et construire les cercles de rayon ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 7066

Soit \(ABC\) un triangle équilatéral. Pour tout point \(M\) à l’intérieur du tria ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 7075

Soit \(ABC\) un triangle dont on note \(a\), ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 7078

On donne deux points \(A\) et \(B\). Soit ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 7084

On donne deux cercles. Déterminer le nombre de tangentes communes aux deux cercles et tracer ces tangentes.

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 7090

Soit \(ABCD\) un parallélogramme, et \(M\) un point sur la diagonale ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 7093

Soit \(ABCD\) un rectangle et \(M\) un point du plan.

On note ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 7096

Soient \(f\) et \(g\) deux homothéties de même rapport et de centres distincts. D ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 7097

Soit \(\mathcal C\) un cercle et \(D\) une droite. Construire une droite parallèl ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 7098

On donne deux droites parallèles et un point \(A\) entre les deux droites. Dénombrer et tracer les cercles passant ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 7100

Soient \(A\), \(B\), \(C\) et ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 7101

Soient \(C\) et \(C'\) deux cercles sécants de centres ...