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Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère

Posté par
YunaLesca87
09-01-13 à 15:39

Bonjour,

Voilà, j'ai un Dm et je suis bloqué sur une question :

Soit A(1;5;3) un point de l'espace dans un repère orthonormé (O;(vecteur)i,(vecteur)j,(vecteur)k).
Déterminer une équation cartésienne de la sphère S de centre A et de rayon3, puis déterminer son interection avec la droite (d) passant par B(-2;1;1) et de vecteur directeur u(5;2;1)

1) Rappeler la définiton géométrique de la sphère de centre A et de rayon 3

c'est une surface constitué de tous les points situés à 3cm du point A qui est le centre de cette sphère.

2) Soit M(x;y;z), exprimer AM² en fonction de x, y et z

(je ne détaille pas mes calcule mais je trouve :
AM² = x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 35

3) En déduire une condition nécessaire et suffisante portant sur x,y et z pour que le point M appartiennent à S

Il faut que AM² = r² (r=3 donc r²=9)
donc il faut que AM²=9
donc il faut que (x-1)² + (y-5)² + (z-3)² = 9

4 ) montrer que cette condiction peut s'écrire x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 26 = 0

AM² = x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 35
donc AM² = 9 signifie que
x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 35 = 9
donc x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 26 = 0

5) déterminer une représentation paramétrique de la droite (d)

(pareil je vous passe des calcul)
et je trouve :

P(xp;yp;zp) appartient à (d) signifie que :

xp = -2 + 5t
yp = 1 + 2t
zp = 1 + t
Voici une représentation paramétrique de la droite (d)

6 ) Montrer que le point M de (d) de paramètre t appartient à S si, et seulement si, t est soluction de l'équation 3t²-5t+2 = 0

Et c'est la que je suis bloqué

7) En déduire que la droite (d) coupe la sphère en 2 points M1 et M2 dont on donnera les coordonnées.

8 ) Vérifier vos résultats en calculant les longueurs AM1 et AM2

Merci d'avance !

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 09-01-13 à 15:44

Bonjour, il te suffit de remplacer tes équations paramétriques x= ... ; y=...;z=... dans l'équation de ta sphère.

Posté par
fredchateauneuf
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 09-01-13 à 15:44

1) la sphère de centre A et de rayon 3 est l'ensemble des points M tels que AM = 3

2) AM2 = 9

donc:

(x-xA)2 + (y-yA)2 + (z-zA)2 = 9

Posté par
YunaLesca87
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 09-01-13 à 16:02

donc j'ai fait le calcule en remplaçant x y et z par leur autre valeur et ça m'a donné :
30t² - 50t + 20 = 0 soit 3t² - 5t + 2 = 0

et pour la question 7) je ne comprend pas comment faire ! Il faut que je trouve les valeurs de t pour lesquelles l'équation et bien égale à 0 non ?

Posté par
fredchateauneuf
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 09-01-13 à 16:07

résous cette équation du 2nd degré et trouve ls 2 valeurs de t et déduis M1 et M2

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 09-01-13 à 16:08

Oui tu résous l'équation du second degré, tu trouves les 2 valeurs de t. Tu remplaces dans les équations paramétriques de la droite et ça te donne les coordonnées de M1 et M2.

Posté par
fredchateauneuf
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 09-01-13 à 16:09

t=1 racine évidente et comme c/a est le produit des racines, l'autre solution est t=2/3

Posté par
YunaLesca87
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 09-01-13 à 16:27

d'accord merci, alors je trouve bien 1 et 2/3 comme solutions.

Et pour les coordonnées je trouve :

M1(3;3;2)et M2( 4/3 ; 7/3 ; 5/3 )

et pour les longueurs je trouve AM1 = 3 et AM2 = 3 donc cela correspond !!

Merci beaucoup pour votre aide !

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 10:42

bonjour, pour la question 2 quel calcul avez vous
fait svp?

Posté par
littleguy
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 10:52

Bonjour,

A qui poses-tu cette question 8 ans après ?

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 10:53

a quelqu'un qui saurait me répondre 😁

Posté par
littleguy
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 10:57

Pour :  exprimer AM² en fonction de x, y et z ?

Tu as une formule pour ça, non ?

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 11:02

justement j'aimerais savoir la formule car je ne la retrouve pas dans mon cours ni sur internet

Posté par
littleguy
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 11:06

Moi, en tapant simplement  "équation d'une sphère", j'ai plein de réponses....

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 11:07

je vais reessayer

Posté par
littleguy
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 11:08

ça c'était pour une sphère, pour la distance entre deux points  : "distance entre deux points de l'espace", plein de réponses...

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 11:20

je trouve (x-1)²+(y-5)²+(z-3)²=9
mais apres je ne vois pas comment arriver aux memes resultats

Posté par
littleguy
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 12:11

Développe.

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 12:59

en dévéloppant j'ai x²-x-1+y²-25y-25+z²-9z-9-9=0

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 13:00

jarrive pas du tout à ca

Posté par
malou Webmaster
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 13:03

Bonjour
je ne fais que passer
Cece5757 > les fiches sont tes amies Savoir Faire 3 : Développer et réduire une expression en utilisant les identités remarquables

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 28-02-21 à 13:05

jai reussi merci

Posté par
Cece5757
equation cartesienne d'une sphere 01-03-21 à 14:40

Bonjour,

j'ai un Dm et je suis bloqué sur une question :

Soit A(1;5;3) un point de l'espace dans un repère orthonormé (O;(vecteur)i,(vecteur)j,(vecteur)k).
Déterminer une équation cartésienne de la sphère S de centre A et de rayon3, puis déterminer son interection avec la droite (d) passant par B(-2;1;1) et de vecteur directeur u(5;2;1)

1) Rappeler la définiton géométrique de la sphère de centre A et de rayon 3

c'est une surface constitué de tous les points situés à 3cm du point A qui est le centre de cette sphère. Ainsi, la sphère de centre A et de rayon 3 cm est l'ensemble des points M tel que AM=3

2) Soit M(x;y;z), exprimer AM² en fonction de x, y et z

(je ne détaille pas mes calcule mais je trouve :
AM² = x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 35

3) En déduire une condition nécessaire et suffisante portant sur x,y et z pour que le point M appartiennent à S

Il faut que AM² = r² (r=3 donc r²=9)
donc il faut que AM²=9
donc il faut que (x-1)² + (y-5)² + (z-3)² = 9

4 ) montrer que cette condiction peut s'écrire x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 26 = 0

AM² = x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 35
donc AM² = 9 signifie que
x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 35 = 9
donc x² + y² + z² - 2x - 10y - 6z + 26 = 0

5) déterminer une représentation paramétrique de la droite (d)

On prend le point b et le vecteur donc

P(xp;yp;zp) appartient à (d) signifie que :

xp = -2 + 5t
yp = 1 + 2t
zp = 1 + t
avec t E R
Voici une représentation paramétrique de la droite (d)


6) En déduire que la droite (d) coupe la sphère en 2 points M1 et M2 dont on donnera les coordonnées.

7) Vérifier vos résultats en calculant les longueurs AM1 et AM2
Je suis bloqué à la qquestion 6 et 7

Merci d'avance !

*** message déplacé ***
le multipost est interdit.
tu avais commencè dans cette discussion , tu devais y rester pour toutes tes questions sur ce même exo.

Posté par
carpediem
re : equation cartesienne d'une sphere 01-03-21 à 15:12

salut

tu as les coordonnées paramétriques d'un point de la droite : il suffit de les remplacer dans l'équation de la sphère pour obtenir une équation en t ... à résoudre ...

*** message déplacé ***

Posté par
Cece5757
re : equation cartesienne d'une sphere 01-03-21 à 15:16

oui mais par quoi remplacer t

*** message déplacé ***

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 01-03-21 à 15:24

Bonjour,

surtout que la réponse à cette question est dans le début de la discussion ...
t est l'inconnue !!

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q03 - Pourquoi ne faut-il pas faire du ''multi-post'' ?

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 01-03-21 à 15:48

il faut isoler t dans l'équation paramétrique?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 01-03-21 à 16:18

on veut résoudre le système (droite et sphère) :

\left\{\begin{array}l x = -2 + 5t \\ y = 1 + 2t \\ z = 1 + t \\ (x-1)^2 + (y-5)^2 + (z-3)^2 = 9\end{array}\right.

par substitution
(remplacer x par -2+5t etc dans (x-1)^2 + etc

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 01-03-21 à 16:28

je vais essayer merci

Posté par
Cece5757
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 01-03-21 à 16:44

ducoup ca me donne 29-50t+30t²

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm : Déterminer une équation cartésienne d'une sphère 01-03-21 à 17:06

que penses tu de lire la discussion dans laquelle tu t'es insérée ?
tu verrais que tu as fait des erreurs de calcul...

et de toute façon ça ne donne pas "29-50t+30t²"
mais une équation "blabla de t = 0 "
sans le "=0" ça ne veut rien dire.



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