Intersection d'un plan et d'une sphere

rQL
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    rQL
    le 09 Mar 04, 14:43
bah voila je dois demontrer pour demain que l'intersection d'un plan et d'une sphere donne un cercle, c'est ecrit partout sauf qu'il n'y a pas de demonstrations ...

en faite le probleme c'est que je ne sais meme pas reconnaitre l'equation d'un cercle dans l'espace, l'ecriture est-elle parametrique ou quelque chose du genre z = (x - 3)² + 5 et z = (y - 2)² + 7

merci a tous ceux qui peuvent bien m'aider
BiZ
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    BiZ
    le 09 Mar 04, 14:45
rQL a écrit :
en faite le probleme c'est que je ne sais meme pas reconnaitre l'equation d'un cercle dans l'espace,

Ben voila, commence par apprendre ton cours
rQL
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    rQL
    le 09 Mar 04, 14:47
BiZ a écrit :
rQL a écrit :
en faite le probleme c'est que je ne sais meme pas reconnaitre l'equation d'un cercle dans l'espace,

Ben voila, commence par apprendre ton cours


bin je suis en TS c'est pas au programme ... c'est pour mon TPE lol
Kronyx
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    Kronyx
    le 09 Mar 04, 15:04
en faisaint une recherche sur google tu trouveras que l'equation d'une sphere peut s'ecrire
(x-x0)²+(y-y0)²+(z-z0)² = r²
celle d'un plan
(ax+x0) + (by+y0) + (cz+z0) = 0
Philou38
rQL a écrit :
bah voila je dois demontrer pour demain que l'intersection d'un plan et d'une sphere donne un cercle, c'est ecrit partout sauf qu'il n'y a pas de demonstrations ...

en faite le probleme c'est que je ne sais meme pas reconnaitre l'equation d'un cercle dans l'espace, l'ecriture est-elle parametrique ou quelque chose du genre z = (x - 3)² + 5 et z = (y - 2)² + 7

merci a tous ceux qui peuvent bien m'aider

De mémoire (putain, 8 ans déjà la fin des études)

Equation canonique de la sphère (facon coniques, quoi)

Ben une sphere, c'est CM=R où
- C(Xc,Yc,Zc) est le centre de ta sphère
- M(X,Y,Z) le point de ta sphère
- R est le rayon

tu as :

CM=R <=> CM²=R² (car on parle de distances) <=> (X-Xc)²+(Y-Yc)²+(Z-Zc)² = R² : (1)

D'où l'équation de ta sphère.

Intersection sphère/plan

Ton plan est de la forme : aX+bY+cZ+d=0 d'ou

Z= -(aX+bY+d)/c : (2)

tu mets (2) dans (1) et tu essaies de réecrire le résultat sous la forme d'un cercle, mais c'est pas forcément facile calculatoirement parlant.

Le mieux, c'est de considérer que l'équation de ton plan est z=d. Pourquoi ? Parce que ton probleme est invariant par rotation (et aussi par translation, mais ca c'est à justifier...). Donc, en prenant le centre de ta sphere comme origine du repère et comme centre de rotation, tu peux te ramener à:

X²+Y²+Z² = R² : (1 bis)
Z=d : (2 bis)

D'où

X²+Y²= R²-d² : (1 bis)
Z=d : (2 bis)

Et tu remarques qu'il faut discuter de la valeur de d par rapport à R.

- d>R, intersection vide.
- d=R, intersection = un point (plan tangent à la sphère).
- d<R, intersection = un cercle de rayon racine_de_(R²-d²)
Yngwie forever.
rQL
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  • #7
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    rQL
    le 09 Mar 04, 15:44
ta technique semble plutot simpa merci Philou38, par contre apres je me demande comment on demontre que le probleme est invariant par rotation ... lol

sinon je crois que j'ai trouvé un truc aussi:
tu prend le vecteur n normal au plan, et tu prend H projeté du centre O de la sphere sur le plan, et M un point de la sphere, donc si OM² = r² = OH² + MH² (pythagore) ca equivaut a MO.MH = 0 donc le point M appartien au plan ... et comme on a la distance OH grace au cour, et r=OM, on peu trouver le rayon MH du cercle...

apres le truc c'est que je dois demontrer que l'intersection d'un cercle et d'une sphere c'est 2 points (dsl je suis un chieur :p)
Kronyx
  • #8
  • Publié par
    Kronyx
    le 09 Mar 04, 15:50
si tu veux pas demontrer l'invariance par rotation fais un simple changement de referentiel.

sinon pour le cercle tu peux le faire de la meme maniere qu'avec un plan, en considerant l'equation d'un cercel bien sur
stray 4t's
8O Putain j'ai un mal de crane moi
Rock'n'Roll bordel!
youpi
  • #11
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    youpi
    le 09 Mar 04, 16:36
rQL a écrit :
ta technique semble plutot simpa merci Philou38, par contre apres je me demande comment on demontre que le probleme est invariant par rotation ... lol

Ben tu tentes le coup au bluff : [très vite] on observe, et c'est trivial, que le problème est invariant par rotation [plus modéré] par conséquent l'équation du plan se réduit à z=r
Ca peut marcher, d'autant que c'est trivial mais un tantinet chiant à démontrer.

Sinon on apprend plus l'équation d'une sphère en TS ???
"Passer pour un idiot aux yeux d'un imbécile est une volupté de fin gourmet." Courteline
rQL
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    rQL
    le 09 Mar 04, 16:45
bah l'equation d'une sphere je la connaissai, mais on demontre rien du tout avec quoi ... la c'est pour mon TPE en gros je dois demontrer que l'intersection de 3 spheres est 2 points: c'est en rapport avec la triangulation utilisée par les GPS (et les centre des spheres sont des satellites ...)
Philou38
En fait, l'argument est le suivant. Il ne faut pas prendre un repere au hasard puis dire que le probleme est invariant, changer de repere et dire qu'on a bon.

Il faut prendre d'emblée le bon repere. Comment le construire ?

Soit O le centre de la sphere S. Soit H le projete orthogonal de O sur le plan P. On prend OH comme support des z (axe (O,k)). Pour les x et y, on prend le plan P'passant par O et parallele à P.

on munit P' d'un repère orthonormé (O,i,j).

Alors O,i,j,k est un repere orthonormé (direct ou indirect, suivant la direction de (O,k), mais ca on s'en contrefout).

Dans ce repère :

P est // à P', par construction. Donc, par choix du repère (par construction de P'), l'équation de P est de la forme z=d (avec d=OH, justement).

Puis tu balances la suite...

CQFD.


PS : Note que je pars du projeté orthogonal, ce qui signifie que l'espace doit être muni d'un produit scalaire. M'enfin, en terminale, on va pas chipoter...
Yngwie forever.
BiZ
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    BiZ
    le 09 Mar 04, 16:52
rQL a écrit :
BiZ a écrit :
rQL a écrit :
en faite le probleme c'est que je ne sais meme pas reconnaitre l'equation d'un cercle dans l'espace,

Ben voila, commence par apprendre ton cours


bin je suis en TS c'est pas au programme ... c'est pour mon TPE lol

Ah scuze
Bon ben philou38 t'a aide c'est aussi bien!
lonestar
Ben alors là, les gars chapeau ?:

Le moins qu'on puisse dire c'est que votre savoir pris comme ça pieds levé m'esbaudit carrément . Respects .....

Juste une remarque empreinte de logique cartésienne :
Kronyx a écrit :
en faisaint une recherche sur google tu trouveras que l'equation d'un plan pet s'écrire
(ax+x0) + (by+y0) + (cz+z0) = 0


Donc si l'équaltion d'un plan est = o, ben ton plan il est nul alors !

OK
La pensée de la semaine : la méthode la plus efficace pour avoir le son de votre héros ? Mettre un de ses CD sur une platine disque et jouer en play-back.

Sinon, plus long mais plus bon.... jouer, jouer, jouer.

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