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Cône et sphère.

Posté par
scientifique
24-05-09 à 11:50

Bonjour, je me pose une question quant à la résolution de ce problème. Je vous copie l'énoncé.

Citation :
Démontrer que l'intersection d'un cône de révolution de sommet O et d'axe (Oz) avec une sphère de centre O, de rayon R>0 est toujours formée de la réunion de 2 cercles.


Ma question est la suivante :

Ais-je le droit d'incorporer dans cette démonstration un point B dont les coordonnées sont connues, prises au hasard, sachant que ce point serait sur la sphère mais aussi sur le cône.

Ensuite, question élémentaire : qu'est ce qu'une réunion clairement ?

Je vous remercie déjà.

Si je n'ai pas le droit d'utiliser ce point B, quelle méthode utiliser ? Pouvez-vous me guider ?

Merci

Posté par
scientifique
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 16:15

C'est urgent, merci d'avance.

Posté par
cailloux Correcteur
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 17:14

Bonjour,

Citation :
Ai-je le droit d'incorporer dans cette démonstration un point B dont les coordonnées sont connues,


En général, on le nomme M et ses coordonnées sont justement inconnues au départ: on les appelle x,y et z

Le problème consiste à trouver une ou des relation qui lient ces inconnues x,y,z

Citation :
Ensuite, question élémentaire : qu'est ce qu'une réunion clairement ?


Il s' agit ici de la réunion de 2 ensembles disjoints.

Les point M solution appartiennent à l' un ou l' autre de ces ensembles.

Posté par
scientifique
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 17:30

Bonjour Cailloux, d'abord merci

Je voulais incorporer un point M mais par la suite .. pour dire que M appartient et à la sphère, et au cône. Au début, je voulais utiliser un point A présent sur les deux ... avant de faire M(x,y;z)

Je t'explique pourquoi je bloque :

M appartient à la sphère ssi :
(x-0)²+(y-0)²+(z-0)²= R²
Donc R = racine(x²+y²+z²)

M appartient au cône ssi :
x²+y²=mz² où m réel >0
donc ssi x²+y²-mz²=0

Jusque là c'est ok ?

Posté par
scientifique
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 17:31

C'est là que je bloque et c'est pourquoi, je voulais faire intervenir un point connu pour trouver R et donc faciliter la suite.

Posté par
cailloux Correcteur
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 17:39

Il vaut mieux écrire en appelant {E} l' ensemble cherché:

M\|x\\y\\z\in E\Longleftrightarrow \{x^2+y^2+z^2=R^2\\x^2+y^2=m^2z^2\}\Longleftrightarrow\{z^2=\frac{R^2}{m^2+1}\\x^2+y^2=\frac{m^2R^2}{m^2+1}

Tu ne vois pas les deux cercles venir ? (même si tu n' est pas soeur Anne)

Posté par
scientifique
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 17:43

Je t'avouerais que non ...

Par contre, je ne comprends pas le m²z² ? Est-ce pas plutôt mz² ?

Posté par
scientifique
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 17:47

Je vois les cercles venir finalement je crois ...

Posté par
scientifique
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 17:50

J'ai développé le second terme du second système.
J'obtiens :
m²x²+x²+m²y²+y²=m²R²
Et de ça, je dois voir la réunion de deux cercles ?

Posté par
cailloux Correcteur
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 17:54

J' ai mis d' office m^2 avec (m>0) à la place de m car le coefficient de z^2 dans l' équation d' un cône est positif.

M\|x\\y\\z \in E\Longleftrightarrow \{z=\frac{R}{\sqrt{m^2+1}}\\x^2+y^2=\frac{m^2R^2}{m^2+1} \text{ ou }\{z=-\frac{R}{\sqrt{m^2+1}}\\x^2+y^2=\frac{m^2R^2}{m^2+1}

Qui sont bien les équations de 2 cercles des plans z=\frac{R}{\sqrt{m^2+1}} et z=-\frac{R}{\sqrt{m^2+1}} de centres respectifs C\|0\\0\\\frac{R}{\sqrt{m^2+1}} et C'\|0\\0\\-\frac{R}{\sqrt{m^2+1}} et de rayons r=\frac{mR}{\sqrt{m^2+1}}

Posté par
scientifique
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 18:00

Merci Cailloux.

Finalement non, je ne voyais pas les cercles venir !

Merci encore

Posté par
cailloux Correcteur
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 18:13

De rien scientifique

Posté par
scientifique
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 18:25

Une dernière question :

Le système, tu l'as fait directement ?

Parce que moi, il a fallu que je fasse de nombreuses étapes supplémentaires pour y parvenir lol !

Encore un peu d'entrainement :p

Posté par
cailloux Correcteur
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 19:21

Oh, j' avais tu griffonner 1 ou 2 bricoles que je n' ai pas recopiées

Posté par
scientifique
re : Cône et sphère. 24-05-09 à 19:26

Ah ! ^^



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