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Niveau Master Maths
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ellipsoïde : 1 inéquation à 3 inconnues

Posté par
Jeprak29
18-10-21 à 12:50

Bonjour,
Dans le cadre d'un devoir de statistique à rendre, je dois trouver  région de confiance qui sera sous forme d'ellipsoïde(*) : \frac{u^{2}}{a^{2}}+\frac{v^{2}}{b^{2}}+\frac{w^{2}}{c^{2}}\leq 1. Je me retrouve alors à résoudre une inéquation à 3 inconnues, et je n'y arrive pas du tout .... la voici :

14.032 + 88.818x  - 134.027y-149.376z+151.166x^{2}+482.126y^{2}+5292.320z^{2}+341.714xy + 242.626xz+67.394yz \leq 3.24

Je suis arrivée jusque-là (ci-dessous) mais bon je ne sais pas comment continuer pour avoir la forme (*) :

\left(12.295x+3.612\right)^{2}+\left(21.957y-3.052\right)^{2}+\left(72.748z-1.027\right)^{2}-12.623+341.714xy+242.626xz+67.394yz \leq 0

Voilà. Si quelqu'un pourrait me guider quant à la résolution de cette inéquation ))
Merci d'avance !

Posté par
Glapion Moderateur
re : ellipsoïde : 1 inéquation à 3 inconnues 18-10-21 à 15:34

Bonjour, en fait tu cherches à établir une base orthogonale pour ta forme quadratique.
il y a plusieurs méthodes pour faire ça, cherche en tapant "déterminer une base orthogonale d'une forme quadratique" dans ton moteur de recherche. cela dit ce ne sont pas des calculs drôles.

Le plus simple est de rentrer l'expression telle quelle dans wolfram : il te donne au moins les caractéristiques de l'ellipsoïde (centre, directions propres).

Posté par
Jeprak29
re : ellipsoïde : 1 inéquation à 3 inconnues 18-10-21 à 17:16

Merci pour ta réponse !

au final je m'étais retrouvé avec cette inéquation (j'ai suivi les étapes du site suivant : . :
(72.770X-1.019)^{2}+(23.521Y+1.851)^{2}+(8.771Z+8.136)^{2} \leq 7.737^{2}

Donc ça serait une ellipsoïde mais bon.. on me demande de Trouver les vecteurs principaux engendrant les axes de cet ellipsoïde, ainsi que les longueurs de l'ellipsoïde sur ces axes.


Et je sais pas c'est quoi la réponse. merci

Posté par
Jeprak29
re : ellipsoïde : 1 inéquation à 3 inconnues 18-10-21 à 17:29

Les vecteurs qui engendrent ça serait les vecteurs de la matrice de passage (de la base canonique à la nouvelle base) ?
Mais les longueurs je sais pas. Et quel changement de variable pourrait-on faire pour avoir l'(in)équation d'une ellipsoïde ? Soit se ramener à ça :

\frac{X'^{2}}{a^{2} }+ \frac{Y'^{2}}{b^{2}}+\frac{Z'{2}}{c^{2}} \leq 1

Posté par
Glapion Moderateur
re : ellipsoïde : 1 inéquation à 3 inconnues 18-10-21 à 20:45

Ben si tu poses X' = (72.77X-1.019)/7.737 et pareil pour les autres, ça te donne bien X'²+Y'²+Z'² < 1, non ?

Posté par
Jeprak29
re : ellipsoïde : 1 inéquation à 3 inconnues 18-10-21 à 22:51

Mais du coup, ça me sort une sphère ou une ellipsoïde ( sans penser au fait une sphère est une ellipsoïde particulière ) ? parce que ça devrait être plutôt une ellipsoïde, une sphère ça serait un peu bizarre dans mon exercice.

Posté par
lionel52
re : ellipsoïde : 1 inéquation à 3 inconnues 18-10-21 à 23:26

Normal! Le changement de base n'est pas orthonormé donc si tu arrives à une nouvelle écriture

X^2 + Y^2 + Z^2 < 1 l'ellipsoide de départ est déformée



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