Géométrie PCSI-PTSI
Cours, méthodes et exercices corrigés
Jean-Marie Monier
Dunod
Cours
Chapitre 0 Programme de début d'année, géométrie3
0.1 Géométrie élémentaire du plan
3
0.1.1 Modes de repérage dans le plan3
0.1.2 Produit scalaire5
0.1.3 Déterminant6
0.1.4 Droites du plan6
0.1.5 Cercles du plan11
0.2 Géométrie élémentaire de l'espace
14
0.2.1 Modes de repérage dans l'espace14
0.2.2 Produit scalaire15
0.2.3 Produit vectoriel15
0.2.4 Déterminant, produit mixte16
0.2.5 Droites et plans de l'espace17
0.2.6 Sphères20
0.3 Courbes paramétrées
22
0.3.1 Dérivation de fonctions à valeurs vectorielles22
0.3.2 Notion de courbe paramétrée23
0.3.3 Points réguliers d'une courbe paramétrée24
0.3.4 Branches infinies d'une courbe paramétrée24
0.3.5 Interprétation cinématique27
0.3.6 Courbes définies par une représentation polaire27
0.3.7 Courbes en polaires28
0.4 Coniques
29
0.4.1 Définition monofocale des coniques29
0.4.2 Définition bifocale des coniques29
0.4.3 Représentation paramétrique usuelle des coniques30
0.4.4 Tangentes à une conique31
0.4.5 Équation polaire d'une conique de foyer O32
0.4.6 Réduction des coniques35
Chapitre 1 Géométrie affine dans le plan
et dans l'espace de dimension 343
1.1 Les espaces affines R2et R344
1.1.1 Rappels sur les R-ev R2 et R344
1.1.2 Les espaces affines R2 et R344
1.2 Droites et plans affines
46
1.2.1 Droites affines dans A246
1.2.2 Plans affines dans A353
1.2.3 Droites affines dans A357
1.3 Repères cartésiens
67
1.4 Applications affines
71
1.4.1 Généralités71
1.4.2 Exemples usuels d'applications affines73
1.5 Barycentres, convexité
81
1.5.1 Barycentres81
1.5.2 Convexité84
Chapitre 2 Géométrie affine euclidienne dans le plan
et dans l'espace de dimension 389
2.1 Rappels de géométrie vectorielle euclidienne
dans R2et R390
2.1.1 Produit scalaire canonique90
2.1.2 Orthogonalité91
2.1.3 Produit mixte et produit vectoriel dans R391
2.1.4 Endomorphismes orthogonaux de R2 ou R393
2.2 Géométrie affine euclidienne plane
99
2.2.1 Distances, angles99
2.2.2 Isométries affines du plan104
2.2.3 Similitudes directes du plan107
2.2.4 Le cercle dans le plan110
2.2.5 Coniques dans le plan affine euclidien117
2.2.6 Utilisation des nombres complexes en géométrie euclidienne plane125
2.3 Géométrie affine euclidienne en dimension 3
137
2.3.1 Distances, angles137
2.3.2 Isométries affines de Epsilon3146
2.3.3 La sphère et le cercle dans l'espace150
Chapitre 3 Courbes du plan163
3.1 Arcs paramétrés
164
3.1.1 Généralités164
3.1.2 Étude locale en un point d'un arc paramétré166
3.1.3 Branches infinies173
3.1.4 Symétries176
3.1.5 Points multiples177
3.1.6 Plan d'étude d'un arc paramétré178
3.1.7 Exemples de tracé d'arcs paramétrés179
3.1.8 Calculs d'aires planes185
3.2 Courbes en coordonnées polaires
191
3.2.1 Coordonnées polaires191
3.2.2 Représentation d'une courbe en coordonnées polaires192
3.2.3 La droite en coordonnées polaires192
3.2.4 Le cercle en coordonnées polaires193
3.2.5 Coniques ayant un foyer à l'origine193
3.2.6 Étude locale en un point d'une courbe définie par une équation
polaire194
3.2.7 Branches infinies195
3.2.8 Symétries196
3.2.9 Concavité par rapport à l'origine, inflexions197
3.2.10 Points multiples199
3.2.11 Plan d'étude d'une courbe donnée par une équation polaire200
3.2.12 Exemples de tracé de courbes en coordonnées polaires200
3.2.13 Calculs d'aires planes en coordonnées polaires203
Chapitre 4 Propriétés métriques des courbes du plan207
4.1 Propriétés du premier ordre
208
4.1.1 Abscisse curviligne208
4.1.2 Représentation paramétrique en fonction de l'abscisse curviligne212
4.2 Propriétés du deuxième ordre
214
Solutions des exercices
Chapitre 0
222
Chapitre 1
229
Chapitre 2
240
Chapitre 3
277
Chapitre 4
305
Index des notations
309
Index alphabétique
311