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Sections planes d'un cube avec jMath3D - Version 4.0.3

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Descartes
Descartes et les Mathématiques

Sommaire

1. Sections planes d'un cube

g3w Figures classiques : voir la version non interactive de cette page avec GéoSpace

Page no 11A, réalisée le 14/3/2001, mise à jour le 23/4/2010
adaptée à la version 4.0.3 de JMath3D le 19/6/2010

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Travaux Pratiques 1 - Sections planes d'un cube

« L'utilisation de l'informatique donne une vision dynamique de la figure. GéoSpace permet de faire tourner le cube et de mettre en évidence la section cherchée. »

Figure 1 : rectangle

Section du cube par un plan contenant une arête

g3w Charger la figure GéoSpace de base : cube.g3w.

Créer le point I, sur le segment (arête du cube) [BF].
Tracer le point J intersection du plan (ADI) avec la droite (CG).
Tracer les segments [AI], [IJ] et [JD] en tapant les noms des segments dans le menu : ligne > segment.

Déplacer le point I.

Quelle est la nature de la section du cube par le plan (ADI) ?

g3w Télécharger la figure GéoSpace cube_se4.g3w

Dessiner le profil de la section plane du cube en vraie grandeur lorsque l'arête mesure 4 cm et FI = 1 cm.

Pour obtenir le segment [AI] en vraie grandeur, dans le menu vues, choisir l'option vue standard Oxy pour faire apparaître la face ABFG du cube.

Pour voir la section en vraie grandeur, dans le menu vues, valider l'option vue avec un autre plan de face et choisir le plan AIJ.

Figures 2 : carré ou rectangle

La section d'un cube par un plan parallèle à une face est un carré.

g3w Télécharger la figure GéoSpace secube1.g3w

La section d'un cube par un plan parallèle à une arête est un rectangle.

g3w Télécharger la figure GéoSpace secube2.g3w

…un autre rectangle.

g3w Télécharger la figure GéoSpace secube3.g3w

Voir : patron du cube tronqué par un plan parallèle à une arête

Figure 3 : trapèze

Section du cube par un plan contenant un sommet

I et J sont deux points des arêtes [EF] et [FG] du cube ABCDEFGH.

Construire la section du cube par le plan (AIJ).

Comme les faces (ABCD) et (EFGH) du cube sont parallèles, le plan (AIJ) coupe le plan (ABC) suivant une parallèle (d) à (IJ).

La droite (d) coupe (BC) en K.

Lorsque K est à l'intérieur du segment [BC], [AK] est la trace du plan (AIJ) sur la face (ABCD).
[AI] et [JK] sont les deux autres côtés de la section AIJK, qui est un trapèze de bases [AK] et [IJ].

g3w Télécharger la figure GéoSpace cube_se2.g3w


Figure 4 : parallélogramme ou pentagone

Charger la figure GéoSpace de base : cube.g3w.

Créer les points variables I, J et K sur les segments [AB], [EF] et [HG] (arêtes du cube).

Construction automatique avec GéoSpace

Avec l'option :
créer>plan>nommé défini par trois points
appeler P le plan (IJK).

Puis définir la section avec :
créer>ligne>polygone convexe>section d'un polyèdre par un plan

Construction des autres sommets de la section « à la main »

Tracer le point L intersection du plan (IJK) avec la droite (CD).
Tracer les segments [IJ], [JK], [KL] et [IL].

Déplacer les points I, J ou K avec le menu piloter au clavier et faire apparaître le plus explicitement possible le parallélogramme IJKL.

Dans le cas où le point L ne serait pas à l'intérieur du segment [CD], trouver l'intersection du plan (IJK) avec l'autre face du cube, par exemple avec la face ADHE si le point B est sur la droite (CD) du côté de D.

Dessiner l'intersection M du plan (IJK) avec [AD] et N avec [DH]. Tracer le pentagone IJKNM.

g3w Télécharger la figure GéoSpace cube_sec.g3w

Figure 5 : trapèze ou pentagone

Refaire comme pour la figure précédente, mais avec le point K sur [FG].

Lorsque L est à l'extérieur du segment [BC], quelle est la nature du quadrilatère IJKL ?

Déplacer les points I, J ou K.

lorsque L est à l'extérieur du segment [BC], compléter la figure avec le sommet situé sur [CD] et trouver un pentagone.

g3w Télécharger la figure GéoSpace cube_se1.g3w

Figure 6 : pentagone

Problème de Bergson

I est le milieu de [AB], J le milieu de [AE] et K le milieu de [EH]. Trouver la section du cube par le plan (IJK).

Voir le problème de Bergson à l'épreuve pratique de TS

g3w Télécharger la figure GéoSpace cube_se5.g3w, la figure GéoSpace section.g3w

Sections d'un parallélépipède rectangle

Section par un plan parallèle à la face AEHD.

Section par un plan parallèle à l'arête [AD].

Section par un plan.

La section d'un parallélépipède rectangle par un plan parallèle à une face ou une arête est un rectangle,
dans le cas où le plan est parallèle à une face, la section est un rectangle ayant les mêmes dimensions que cette face.

g3w Télécharger la figure GéoSpace secpave1.g3w

 
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