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Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan

Posté par
Epicurien
04-07-07 à 22:40

Bonjour,

Dans un repere orthonormé (O,i,j,k)
Est-il possible de donner une équation du plan ABC
avec :  A(-2;3;0) B(9;2;-5) et C(-3;7;1)

Merci

Kuid

Posté par
simon92
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 22:41

bonjour épicurien,
c'est possible :ll:

Posté par
simon92
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 22:41

:ll: =

Posté par
infophile
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 22:42

Bonsoir

Oui il suffit de trouver un vecteur normal à AB et AC.

Posté par
Epicurien
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 22:44

Salut Kévin et Simon

simon> , j'aurais du préciser si oui, comment

Kévin>Pour trouver un vecteur normal à AB et à AC, j'utilise xx'+yy'=0 ?

Merci

Kuid

Posté par
infophile
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 22:46

Tout à fait tu vas devoir résoudre un système

Posté par
Epicurien
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 22:48

Ah d'accord une équation pour AB et l'autre pour AC ?

Merci

Kuid

Posté par
infophile
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 22:49

Ce sont des vecteurs

Posté par
Epicurien
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 22:57

Oui,

Désolé du manque de rigueur, donc  Je pose \vec{AB}(11;-1;-5) \vec{AC}(-1;4;1) et \vec{u}(X,Y,Z)

et ensuite c'est xx'+yy'+zz'=0  (je ne sais pas si je peux appliquer le produit scalaire comme sa dans l'espace)

Et ensuite je sais comment faire puisque 3 équations pour 3 inconnues

Merci de ton aide

Kuid

Posté par
infophile
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 22:58

Tu as le système suivant 3$ \rm \{\vec{AB}.\vec{u}=\vec{0}\\\vec{AC}.\vec{u}=\vec{0}

A toi

Posté par
Epicurien
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 23:12

Ok, je me lance


Le produit scalaire , c'est un nombre non?


\{{\vec{AB}.\vec{u}=0 \atop \vec{AC}.\vec{u}=0 } 4$\{{X_{AB}.X_{u}+Y_{AB}.Y_{u}+Z_{AB}.Z_{u}=0 \atop X_{AC}.X_{u}+X_{AC}.Y_{u}+Z_{AC}.Z_{u}=0 }


\{{11x-y-5z=0 \atop 1x+4y+z=0}


Mais aprés,3 inconnues pour 2 équations

Kuid

Posté par
infophile
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 23:13

Oui c'est normal il y a une infinité de vecteurs normaux à AB et AC

Nous il nous en faut juste un

Donc tu tires deux inconnues en fonction d'une troisième.

A toi.

Posté par
Epicurien
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 23:30

Ok, donc:

\{{y=11x-5z \atop z=-x-4y \{{y=11x-5(-x-4y) \atop z=-x-4y\{{y=11x+5x+20y \atop z=-x-4y\{{y=16x+20y \atop z=-x-4y3$\{{y=-\frac{16x}{19} \atop z=-x-4y3$\{{y=-\frac{16x}{19} \atop z=-x-4(-\frac{16x}{19})3$\{{y=-\frac{16x}{19} \atop z=-x+\frac{64x}{19})3$\{{y=-\frac{16x}{19} \atop z=\frac{45x}{19}

C'est sa?

Kuid

Posté par
Epicurien
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 23:38

et apres?je prends x=19 pour simplifier?

Kuid

Posté par
infophile
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 23:44

J'ai pas encore vérifié tes calculs, mais oui ensuite tu choisis une valeur arbitraire, ici 19 en effet simplifie bien les choses

Tu as donc les coordonnées d'un vecteur normal tu peux donc écrire l'équation de ton plan.

Posté par
Epicurien
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 04-07-07 à 23:51

ok donc \vec{u}(19;-16;45)

et l'équation : 19x-16y+45z+d=0

pour trouver d, je remplace le triplet (x,y,z) par les coordonnées de A:

-36-48+d=0   d'ou d=84

donc  Eq. de ABC :  19x-16y+45z+84=0


Kuid

Posté par
infophile
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 00:00

Encore une fois pas vérifié mais la méthode est bien celle-ci

Maintenant si tu veux je peux te donner un résultat hors-programme de Terminale mais qui rend les choses bien plus rapides

Posté par
Epicurien
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 04:12

Ok, passe le si tu es toujours connecté stp

Merci

Kuid

Posté par
geo3
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 14:41

Bonjour
Comme l'équation générale d'un plan dans l'espace est ax + by + cz + d = 0 et si tu a vu les déterminants l'équation demandée est det de
4$\(\array{&x&y&z&1\\&-2&3&0&1\\&+9&2&-5&1\\&-3&7&1&1}\)=19x - 6y + 43z + 56 =0
Déterminant qui n'est peut-être pas facile à calculer
Si c'est 19x - 6y + 43z + 56 = 0 tes calculs sont à vérifier.
A+

Posté par
infophile
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 14:44

Bonjour

En utilisant le produit vectoriel on obtient directement un vecteur normal au plan.

Posté par
geo3
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 14:50

Bonjour
Pour le calcul d'un déterminant j'ai "Derive" qui me le calcul aussi
Mais ici je l'ai vérifié à la main
Avec le produit vectoriel Ok aussi
A+

Posté par
infophile
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 14:51

Si tu as deux vecteurs 3$ \rm \vec{u} et 3$ \rm \vec{v} non colinéaires, ils forment un plan. Pour trouver l'équation de ce plan, il faut déterminer un vecteur normal 3$ \rm \vec{w} à ce plan, c'est à dire normal aux vecteurs 3$ \rm \vec{u} et 3$ \rm \vec{v}.

Et il se trouve qu'on a la relation suivante avec 3$ \rm \vec{u}\(u_1\\u_2\\u_3\) et 3$ \rm \vec{v}\(v_1\\v_2\\v_3\) :

5$ \blue \rm \fbox{\vec{w}=\vec{u}\wedge \vec{v}=\(u_2v_3-u_3v_2\\u_3v_1-u_1v_3\\u_1v_2-u_2v_1\)}

Posté par
lafol Moderateur
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 14:52

Bonjour tertous

encore une méthode : dire que l'équation cherchée sera du type ax+by+cz+d=0, et écrire ce que ça donne avec les coordonnées des trois points A, B et C. On obtient un système.

comme on peut multiplier ou diviser les coeffs a, b, c et d par le même nombre non nul, c'est normal de n'avoir que trois équations pour les déterminer tous les quatre : on a le droit d'en fixer un (à faire en fonction des nombres obtenus, pour par exemple simplifier des fractions)

ici,
A(-2;3;0) donne -2a + 3b + d = 0
B(9;2;-5) donne 9a +2b -5c + d =0
et C(-3;7;1) donne -3a + 7b + c + d =0

la première équation donne d = 2a - 3b qu'on reporte dans les deux autres :

11a -b -5c =0 et -a +4b +c = 0

celle de droite donne b = 11a - 5c, qu'on reporte dans celle de gauche : 43a -19c = 0

on choisit c= 43, ça donne a = 19, puis b = 11*19 - 5*43 = -6 puis d = 2*19 -3*(-6) = 56

d'où une équation du plan : 19x - 6y + 43z + 56 = 0

Posté par
lafol Moderateur
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 14:53

j'ai encore une fois confondu ma droite et ma gauche

Posté par
cailloux Correcteur
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 14:57

Ah oui, comique Lafol! coutumière du fait ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 15:00

je suis très mal latéralisée, mais c'est compensé (peut-être provoqué ? ) par le fait que je suis presque ambidextre

Posté par
cailloux Correcteur
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 15:10

J' ai connu un prof de Maths en Terminale (il y a fort longtemps ) qui commençait à écrire au tableau avec la main gauche puis continuait avec la main droite. (même vitesse avec les 2 mains).

On ne voyait pas de différences d' écriture. Il produisait son petit effet... Dès le premier cours, il avait la classe dans sa poche...

Posté par
lafol Moderateur
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 21:05

cailloux : mon père aussi en a connu un comme ça .... tu n'as pas été au lycée en Haute Savoie ou en école d'ingé à Besac, par hasard ?

Posté par
cailloux Correcteur
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 21:16

>> Lafol: je l' ai connu vers la fin de sa vie, c' était en Normandie; mais il venait de Grenoble. Ses initiales étaient L.V.(né au début du siècle) Qui sait ???

Posté par
lafol Moderateur
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 21:19

il aurait alors pu passer par l'école d'horlo de Cluses ... je demanderai à Papa s'il se rappelle le nom de celui qu'il a connu

Posté par
cailloux Correcteur
re : Géométrie dans l'espace:caractérisation de plan 05-07-07 à 21:31

Pour être un peu plus précis, c' était en 1973: il avait plus de 70 ans (école privée) un "personnage" avec une crinière blanche: très impressionnant...



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