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Une surface peu connue


exercicesUne surface peu connue

#msg1899797 Posté le 01-06-08 à 15:38
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Bonjour

En fait je pense l'avoir inventée, mais comme il n'y a rien de neuf sous le soleil ni sur le web, je suis sure que vous allez la trouver ailleurs...

Donc étudier la surface d'équation

\fbox{(x^2+z^2)(y^2+z^2)=1}

Je sais que vous allez la tracer vite fait, mais c'est instructif de montrer que c'est une sous-variété C, d'étudier la courbe obtenue dans le plan z=a (en étudiant la variation de la distance à l'origine par extremums liés) d'étudier l'intersection avec un plan x=b, et d'essayer de voir à quoi elle ressemble avant de le demander à Mapple!
re : Une surface peu connue#msg1900582 Posté le 01-06-08 à 22:49
Posté par Profilmikayaou mikayaou

salut Camélia

on peut également s'intéresser aux symétries déduites des parités sur x, y et z

ainsi également qu'aux symétries liées aux plans des 1ères bissectrices :

en effet, le changement x en y et y en x donne la même équation => le plan x=y est de symétrie

idem pour x=z et y=z

En revanche, je ne sais pas comment interpréter le changement suivant :

x en y, y en z et z en x ? (ainsi que les autres, d'ailleurs)

serait-ce une rotation ? la figure serait invariante par rotation ?

ou serait-ce une conséquence des 3 plans bissecteurs précédents ?

merci pour vos éclaircissements

re : Une surface peu connue#msg1900601 Posté le 01-06-08 à 23:12
Posté par Profilmikayaou mikayaou

je m'aperçois que j'ai dit des âneries :

seul le plan x=y est plan de symétrie, pas les autres

re : Une surface peu connue#msg1900864 Posté le 02-06-08 à 14:46
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Si, si le plan x=-y, aussi! et bien sur z=0.
re : Une surface peu connue#msg1900885 Posté le 02-06-08 à 15:09
Posté par Profilmikayaou mikayaou

oh ben ouiiiiiii, Camélia

¤ x²=y² donne x=y et x=-y

¤ quant au z=0, je l'ai évoqué dans ma premère phrase :

on peut également s'intéresser aux symétries déduites des parités sur x, y et z

re : Une surface peu connue#msg1900886 Posté le 02-06-08 à 15:09
Posté par Profilmikayaou mikayaou

oh ben ouiiiiiii, Camélia

¤ x²=y² donne x=y et x=-y

¤ quant au z=0, je l'ai évoqué dans ma premère phrase :

on peut également s'intéresser aux symétries déduites des parités sur x, y et z

re : Une surface peu connue#msg1900891 Posté le 02-06-08 à 15:12
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Alors tu fais du multipost?

Oui, bien sur, on peut tirer des tas de choses des parités, on limite pas mal l'endroit d'étude; mais tôt ou tard, faut bien passer à l'action! Délimiter la zone ou elle peut bien être, et quand même faire un peu de calcul diff!
re : Une surface peu connue#msg1901074 Posté le 02-06-08 à 17:49
Posté par Profilveleda veleda

bonjourCamélia
j'ai fait une étude "artisanale" de la surface
je trouve qu'elle est coincée entre les plans d'équation z=1 et z=-1
du fait des symétries on peut se borner à l'étude pour x ety positifs et  0z1
dans cette zone j'ai une sorte de chapiteau de sommet S(0,0,1) admettant le plan d'équation y=x comme plan de symétrie et s'appuyant dans le 1/4 de plan xoy sur l'hyperbole équilatère d'équation y=1/x
sa section par le plan d'équation  z=a (a entre 0 et 1) coupe les //ox et oy menées par A(0,0,a) au point (B(1/a²-a²),0,a)etC(0, (1/a²-a²,0,a) et est tracée dans le carré construit sur A,B,C
je tenterai une étude plus sérieuse si j'ai le temps

hier fusion froide avait proposé une surface "entonnoir retourné" je ne sais pas si tu l'as vue
re : Une surface peu connue#msg1901760 Posté le 03-06-08 à 14:00
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Bonjour veleda

Jusqu'ici c'est juste, je te laisse continuer... je vais chercher l'entonoir de FF...
re : Une surface peu connue#msg1901777 Posté le 03-06-08 à 14:20
Posté par Profilfusionfroide fusionfroide



re : Une surface peu connue#msg1901782 Posté le 03-06-08 à 14:28
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Merci FF! Joli! Alors la mienne de surface ne t'inspire pas?
re : Une surface peu connue#msg1901821 Posté le 03-06-08 à 15:12
Posté par Profilfusionfroide fusionfroide

Si si Camélia, je posterai un truc ce soir ^^
re : Une surface peu connue#msg1901847 Posté le 03-06-08 à 15:26
Posté par Profilmikayaou mikayaou

entre les jolies courbes de bornéo et les belles surfaces de Camélia ...

re : Une surface peu connue#msg1901855 Posté le 03-06-08 à 15:35
Posté par Profilfusionfroide fusionfroide

re : Une surface peu connue#msg1901861 Posté le 03-06-08 à 15:47
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Pff... hypothèse?
re : Une surface peu connue#msg1901898 Posté le 03-06-08 à 16:14
Posté par Profilveleda veleda

>>caméliaj'ai étudié comme tu l'indiquais d la distance d'un point M(x,y,z) de la surface à l'origine
dans le plan d'équation z=a elle passe par un minimum (2-a²) au point x=y=(1-a²)
intuitivement il me semblait que dans le quart de plan auquel je me limite la courbe était convexe mais mes calculs me laissent penser qu'elle est concave?
re : Une surface peu connue#msg1901901 Posté le 03-06-08 à 16:16
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

>veleda Le minimum est bien ou tu dis! et le maximum? Elle n'est pas convexe (enfin, la surface délimitée par la courbe) Elle change plusieurs fois de concavité!
re : Une surface peu connue#msg1901912 Posté le 03-06-08 à 16:29
Posté par Profilveleda veleda

>Camélia
je parlais de la convexité de l'intersection avec le 1/4 de plan z=a  (x et y positifs)
pour le maximun de OM dans cette portion de plan c'est en B et C sur les axes et c'est 1/a²
si a varie de 0 à 1 le minimun c'est 1 le point M est en S et il n'y a pas de maximun :si a->0 d->+oo
sauf erreur bien sûr
re : Une surface peu connue#msg1901918 Posté le 03-06-08 à 16:37
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Oui, j'avais bien compris! Mais pour tracer la courbe intersection avec le quart de plan z=a (pour 0 < a < 1) connaitre le point le plus éloigné c'est aussi intéressant, et d'ailleurs tu l'as. En effet, comme 1/a2 peut être très grand et (1-a2) borné par 1, la courbe change de convexité! Tu as presque tout pour la tracer...
re : Une surface peu connue#msg1901936 Posté le 03-06-08 à 16:51
Posté par Profilveleda veleda

je suis bien d'accord mais j'ai cherché les points d'inflexion et je n'en ai pas trouvé !il devrait par symétrie y en avoir deux et autre chose qui me chiffonne les tangentes en B et C sont perpendiculaires aux axes j'ai du me tromper
re : Une surface peu connue#msg1901990 Posté le 03-06-08 à 18:10
Posté par Profilveleda veleda

dans le plan d'équation x=b>0 soit I(b,0,0) et les // Oy,Ox menées par I par rapport à ces axes je trouve une courbe  symétrique par rapport aux axes: avec 4 rebroussements deux sur y'Iy en -(1/b) et(1/b)  et deux sur z'Iz en Sb(b,0,((b²+4)-b²)/2)et en son symetrique par rapport à I
re : Une surface peu connue#msg1904141 Posté le 05-06-08 à 16:14
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Alors, voilà! En espérant qu'une bonne âme le fasse en Mapple, j'ai quand même dessiné les courbes de niveau à la hauteur z


et les courbes de niveau à x constant. (je viens de voir que j'ai oublié de mettre que la courbe noire correspond à x=0.

Remarquons aussi que dans le plan x=y, on juste le cercle de rayon 1. Alors pour imaginer la chose (je l'appelle la pieuvre) prenez la sphère unité; les axes des x et des y la percent en 4 points (1,0,0) et (0,1,0). Autour de chacun de ces points tirez très fort asymptotiquement à l'axe correspondant!
re : Une surface peu connue#msg1904237 Posté le 05-06-08 à 17:52
Posté par Profilmikayaou mikayaou

jolie image, Camelia-bonjour-, la pieuvre

re : Une surface peu connue#msg1904595 Posté le 05-06-08 à 21:31
Posté par Profilveleda veleda

bonsoir Camelia
c'est bien ce que j'ai trouvé dans le plan z=a
par contre dans les plans x=cte je ne vois pas comment j'ai pu trouver des rebroussements,je reprendrai mes calculs
merci pour les figures
re : Une surface peu connue#msg1905285 Posté le 06-06-08 à 17:00
Posté par Profilmonrow monrow Posteur d'énigmes

Salut tout le monde !

Camélia>> Voilà ce que donne Maple :

re : Une surface peu connue#msg1905431 Posté le 06-06-08 à 18:44
Posté par Profilveleda veleda

bonjour Monrow
je ne reconnais pas là la pieuvre de camélia ce n'est pas possible
une surface peu connue#msg1905455 Posté le 06-06-08 à 18:57
Posté par Profilcarpediem carpediem

salut

j'ai exprimé z en fonction de x et y et voici ce que j'obtiens avec GraphCalc:
une surface peu connue#msg1905496 Posté le 06-06-08 à 19:14
Posté par Profilcarpediem carpediem

dsl
les images sont trop lourdes à attacher
re : Une surface peu connue#msg1905503 Posté le 06-06-08 à 19:18
Posté par Profilmonrow monrow Posteur d'énigmes

veleda>> J'en sais rien ! j'ai vérifié encore une fois et c'est ce qui me donne !

carpediem>> enregistre ton image en jpeg et redimensionne la si nécessaire
re : Une surface peu connue#msg1905519 Posté le 06-06-08 à 19:27
Posté par Profilfusionfroide fusionfroide

monrow : quel est ton code maple ?
re : Une surface peu connue#msg1905579 Posté le 06-06-08 à 19:59
Posté par Profilmonrow monrow Posteur d'énigmes

Non non, voilà j'ai trouvé je pense !

la commande c'est implicitplot3d

une surface peu connue#msg1905614 Posté le 06-06-08 à 20:20
Posté par Profilcarpediem carpediem

après avoir appris ...
voila une première image (enfin j'espère...)

une surface peu connue#msg1905616 Posté le 06-06-08 à 20:21
Posté par Profilcarpediem carpediem

une deuxième vue du haut

une surface peu connue#msg1905626 Posté le 06-06-08 à 20:26
Posté par Profilcarpediem carpediem

et une troisième où j'ai permuté y et z

une surface peu connue#msg1905631 Posté le 06-06-08 à 20:31
Posté par Profilcarpediem carpediem

c'est un peu mieux:

re : Une surface peu connue#msg1905667 Posté le 06-06-08 à 20:51
Posté par Profilmikayaou mikayaou

drôle de bestiole

re : Une surface peu connue#msg1905707 Posté le 06-06-08 à 21:25
Posté par Profilveleda veleda

>> Monrow oui c'est plus ressemblant
>> carpediem je ne comprends pas les "trous"dans  deux des branches je ne les retrouve pas dans mes calculs  camélia nous expliquera peut être  puisque c'est une de ses créations

merci à vous deux pour ces images
une surface peu connue#msg1905729 Posté le 06-06-08 à 21:44
Posté par Profilcarpediem carpediem

au fait merci monrow

veleda :
moi non plus je ne comprends pas mais si je prends la figure correspondant à la 3e ou 4e image (y et z permutés) j'obtiens bien les graphiques de Camélia
je pense que c'est le logiciel qui est "défaillant" mais il est pas mal quand même...

à quand un super informaticien qui nous propose un logiciel de 3D avec différentes coordonnées et même des fonctions implicites ?
re : Une surface peu connue#msg1905800 Posté le 06-06-08 à 22:27
Posté par Profilveleda veleda

oui les deux dernières images à part les "trous" correspondent bien,d'après les calculs je voyais un genre de chapiteau s'appuyant sur deux hyperboles  équilatères dans le plan z=0 de sommet(0,0,1) et son symétrique par rapport à ce plan
par contre pour les premières je ne vois pas trop où sont les 4 tentacules de la pieuvre ?
une surface peu connue#msg1905821 Posté le 06-06-08 à 22:36
Posté par Profilcarpediem carpediem

en fait les trous sont là pour voir "l'intérieur" je pense
les 2 1è images j'exprime z en fonction de x et y sauf erreur
les 2 dernières j'ai permuté y et z et les "courbes de niveau" de Camélia correspondent bien (à permutation près)
re : Une surface peu connue#msg1906150 Posté le 07-06-08 à 14:31
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Bonjour et merci à tous!

Je me suis défaussée sur les compétences informatiques de la communauté... Alors:
monrow19:59 c'est assez ressemblant, sauf que quand c'est devenu trop petit autour des axes on a mis un couvercle...

carpediem 20:20 je renie cette bestiole!!

20:21 étonnant, on ne voit pas les tentacules... à nouveau c'est peut-être une question d'echelle...

20:26 et 20:31 ça commence à ressembler! je ne comprends pas non plus les trous, mais l'allure générale y est... j'ai l'impression que carpediem a photographié ma pieuvre au moment ou elle s'apprêtait à mordre!
une surface peu connue#msg1906568 Posté le 07-06-08 à 19:47
Posté par Profilcarpediem carpediem

salut à vous

voila j'ai repris mes équations et ... j'avais oublié une ) finale
sinon pour les trous, en fait je pense que le logiciel ne "permet" pas à la surface de faire le "tour" des axes afin qu'on puisse les voir
je l'ai vérifié avec la sphère unité qui donne comme la figure 1 et on dirait vrament qu'elle veut vous mordre en effet

donc voilivoica:

re : Une surface peu connue#msg1906734 Posté le 07-06-08 à 22:56
Posté par Profilveleda veleda

bonsoir Carpediem
là je vois bien la bête comme je l'imaginais
merci
re : Une surface peu connue#msg1906817 Posté le 08-06-08 à 09:42
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Merci Carpediem je vois enfin ma pieuvre!

En fait, je pense qu'en se plaçant à la hauteur 0 sur la première bissectrice il est possible que l'on ne voie pas les tentacules. L'intersection avec le plan x=y étant le cercle unité.

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