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Équation d'un cercle

Posté par
Riley
24-06-15 à 14:47

Rebonjour, dans un exercice on me demande de trouver l'équation du cercle, mais je n'arrive pas à comprendre comment procéder.

Voici la consigne:

L'équation d'un cercle dans R2 donné sous forme générale est :
x2+y2+ax+by+c = 0

trouver l'équation du cercle passant par les points (x, y) suivants:

(5,2);(1,-2) et (3,2)

Merci d'avance pour vos conseils

Posté par
alb12
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 14:58

salut, cherche comment construire un tel cercle et tu auras une methode pour trouver son equation

Posté par
lafol Moderateur
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 14:59

Bonjour

écris que les coordonnées de chaque point vérifient l'équation du cercle : tu obtiendras un système de trois équations aux trois inconnues a, b et c ....

Posté par
Riley
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 15:20

Comme ceci
donc les points A(5,2);B(1,-2) et C(3,2)
voilà pour les trois équations
29+5a+2b+c=0
-3+a-2b+c=0
13+3a+2b+c=0

Posté par
alb12
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 15:55

resous le systeme
tu pourras verifier ici en collant:
developper(equation(circonscrit(5+2i,1-2i,3+2i)))

Posté par
Riley
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 16:51

Merci pour le lien de Xcas, juste pour être sur, est ce que mon système à 3 équations est correct?

Posté par
Glapion Moderateur
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 16:55

non, le -3 de -3+a-2b+c=0 est faux (x²+y² avec x=1 et y=-2 ça ne fait pas -3)

Posté par
Riley
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 17:00

en effet, merci.
donc en corrigeant j'obtient:
5+a-2b+c=0

Posté par
Riley
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 17:50

Pour la suite j'ai essayé la méthode par substitution mais je n'y arrive pas. Je comprend pas comment je suis sensé arriver à un résultat de:
x2+y2-8x+2y+7=0

Posté par
yogodo
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 18:19

Bonjour,

Je pense que le plus simple et de faire par combinaison linéaire. Voila ton système

\begin{pmatrix}L1\rightarrow 5a+2b+c=-29\\L2\rightarrow a-2b+c=-5\\L3 \rightarrow 3a+2b+c=-13\\\end{pmatrix}

Ce qu'il faut c'est éliminer les a dans L2 et L3, puis éliminer le b dans L3 afin d'avoir un système de genre :

\begin{pmatrix}\alpha_1 a+\beta_1 b + \gamma_1 c=\lambda_1\\\beta_2b+\gamma_2 c = \lambda_2\\\gamma_3c=\lambda_3\\\end{pmatrix}


 \Longrightarrow Elimination de a dans L3 :

Pour éliminer le a de L3, on peut appliquer la combinaison linéaire suivante : L_3 \longrightarrow 3L_2-L_3, ce qui donne :

L_3\rightarrow 3(a-2b+c)-(3a+2b+c)=3*(-5)-(-13)\rightarrow -8b+2c=-2

Le système devient alors :

\begin{pmatrix}L1\rightarrow 5a+2b+c=-29\\L2\rightarrow a-2b+c=-5\\L3 \rightarrow -8b+2c=-2 \\\end{pmatrix}


\Longrightarrow Elimination de a dans L2 :

Pour éliminer le a de L3, on peut faire : L_2\rightarrow L_1-5L_2, et on trouve après calcul : L_2\rightarrow 12b-4c=-4. Ainsi devient alors :

\begin{pmatrix}L1\rightarrow 5a+2b+c=-29\\L2\rightarrow 12b-4c=-4\\L3 \rightarrow -8b+2c=-2 \\\end{pmatrix}

\Longrightarrow Elimination de b dans L3 :

Pour éliminer le b de L3 : L_3\rightarrow 2L2+3L3 ce qui donne après calcul : -2c=-14

Et le système devient :


\begin{pmatrix}L1\rightarrow 5a+2b+c=-29\\L2\rightarrow 12b-4c=-4\\L3 \rightarrow -2c=-14 \\\end{pmatrix}

Et la le système se résout simplement. En commençant par la ligne du bas tu vas trouver la veur de c, puis en remplaçant c par sa valeur dans L2 tu vas trouver celle de b, et tu fais de même pour trouver la valeur de a grace à L1

Posté par
lafol Moderateur
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 18:22

tu ne sais pas résoudre un système linéaire ? c'est sérieux ?

le nivellement par le bas fait des ravages.... et ça ne fait que commencer, vu la réforme du collège !

29+5a+2b+c=0
5+a-2b+c=0
13+3a+2b+c=0

tu ôtes par exemple la deuxième ligne à la première et à la troisième : la première et la troisième deviennent un système à seulement deux inconnues, a et b (a + 2b = -4 et a + b = -6 si je ne me trompe pas, du coup par soustraction tu auras b = 2 directement)
quand tu auras a et b, tu remplaceras dans la deuxième qui te donnera c

Posté par
lafol Moderateur
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 18:25

Yogodo que de calculs alors qu'on a +c partout, et + ou - 2b partout ....

Posté par
yogodo
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 18:35

Oui tu as raison, mais je voulais montrer une méthode "universelle", et puis plus de calcul ne fait pas de mal quand on s'entraîne , mais je l'admets il existe des moyens plus rapides pour arriver au résultat

Posté par
lafol Moderateur
re : Équation d'un cercle 24-06-15 à 21:43

la méthode universelle n'interdit pas d'ouvrir les yeux pour choisir intelligemment le pivot

Posté par
Riley
re : Équation d'un cercle 25-06-15 à 00:31

Ça fait très longtemps que je n'ai pas touché aux maths et je m'y replonge maintenant, d'ailleurs quand j'avais étudier la résolution de systèmes linéaire je crois pas avoir appris à utiliser la technique avec L1 L2 et L3. Je vais essayer d'appliquer cette technique. Merci

Posté par
Riley
re : Équation d'un cercle 25-06-15 à 00:54

voilà:
L1-> 5a+2b+c=-29
L2-> 12b-4c=-4
L3-> -2c=-14

L3-> c=-14/-2=7

L2-> b=24/12=2

L1-> a=-40/5=-8


Donc:x2+y2-8x+2y+7=0

Bon je vais m'éxercer un peu avec cette technique à échelons.

Merci encore pour votre aide.

Posté par
alb12
re : Équation d'un cercle 25-06-15 à 08:28

tu ferais bien de faire une dessin et tu trouverais une methode tres rapide pour trouver le centre du cercle ...

Posté par
alainpaul
re : Équation d'un cercle 25-06-15 à 12:57

Bonjour,


Ne pouvait-on pas utiliser la forme
(x+\frac{a}{2})^2+(y+\frac{b}{2})^2+(c-\frac{a^2}{4}-\frac{b^2}{4})=0  ?

Et avec les 3 points calculer les valeurs a,b,c ;

cela n'est pas plus rapide que ce qui était proposé mais abouti bien à :
x^2+y^2-8x+7=0



Alain

Posté par
alainpaul
re : Équation d'un cercle 25-06-15 à 12:58

bien

x^2+y^2-8x+2y+7=0


Alain



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