Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau première
Partager :

Géométrie dans l'espace, équation d'une sphère et d'un cylindre

Posté par
Tipsy92
18-07-10 à 19:08

Bonjour,

     - J'ai appris en cours que l'équation d'une sphère est : x²+ y² + z² = R².
Pour une certaine connaissance personnelle, j'aimerais savoir comment on arrive à cette formule.

     - Il en est de même pour l'équation d'un cylindre, qui est : x² + y² = R².
Plus particulièrement, j'aimerais savoir pourquoi la cote z n'y est pas mentionnée, alors que le cylindre s'inscrit, comme la sphère, dans un repère (O,i,j,k).

( Si vous pouviez me guider petit a petit ce serait super )

Merci a tous ceux qui prendront le temps de me répondre.

Posté par
efpe
re : Géométrie dans l'espace, équation d'une sphère et d'un cyli 18-07-10 à 19:48

- on peut essayer la méthode chiante (à coup de projetés sur une base cartésienne) ou la méthode la plus simple : soit une sphère de centre O, de rayon R, alors tout point M appartenant à cette sphère vérifie : || vecteur OM || = R
Connais-tu la norme d'un vecteur en fonction de ses coordonnées cartésiennes en 3D ?

- un cylindre n'est jamais qu'un cercle qu'on a translaté selon son axe. Donc si tu écris en 3D : x²+y²=R², tu obtiens un cercle qui peut se balader où il veut sur l'axe z. Imagine ce que ça pourrait donner ... un cylindre ! En fait ici, ce qui est implicite et z. Notre cylindre est en fait infini, il n'a pas de "base". On pourrait prendre z limité entre 2 valeurs : le cylindre serait alors limité en haut et en bas.

Posté par
pgeod
re : Géométrie dans l'espace, équation d'une sphère et d'un cyli 18-07-10 à 19:49


l'équation d'une sphère est : x²+ y² + z² = R².
c'est vrai pour une sphère de centre O(0;0;0)

la sphère est définie par : OM = R <=> OM² = R²
c.a.d. l'ensemble des points situés à la distance R du point O.
d'où la formule...

...

Posté par
Rodolphe
re : Géométrie dans l'espace, équation d'une sphère et d'un cyli 18-07-10 à 22:22

Bonsoir Tipsy92,

l'équation de ton cylindre n'a pas de composante en z car il est d'axe (Oz). C'est comme dans le plan de repère (O,\vec{i},\vec{j}), l'équation d'une droite parallèle à (Oy) a pour équation x = k (y prenant la valeur qu'il veut) et une droite parallèle à (ox) a pour équation y = b (x prenant ici la valeur qu'il veut et variant de -\infty à +\infty

Donc, pour en revenir à ton cylindre, c'est la même chose, z peut prendre la valeur qu'il veut, et si tu le fixes à z = 3, tu as en fait la section de ton cylindre par le plan d'équation z = 3 parallèle au plan (Oxy) et cette section est un cercle et on retrouve son équation x2 + y2 = R2 dans le plan z=3.

Si tu as compris, saurais-tu me donner une équation cartésienne d'un cylindre de révolution dont l'axe est (Ox) ?

Posté par
Tipsy92
re : Géométrie dans l'espace, équation d'une sphère et d'un cyli 18-07-10 à 23:44

Destiné a efpe :

Merci pour cette réponse.
Je crois bien que la norme d'un vecteur en fonction de ses coordonnées cartésiennes en 3D est ||u|| = racine carré de ( x²+y²+z²) ?!

Destiné a pgeod :

Merci a toi aussi.
Si "OM = R <=> OM² = R²" pourquoi rapporter la terme a leur carré ? Je m'explique : ce que tu as écris pourrait me laisser penser que x²+y²+z²=R² <=> x+y+z=R alors que racine carré de (x²+y²+z²)=R, ceux qui ne revient pas au même (enfin, je crois )

Destiné a Rodolphe :

Merci Rodolphe
Une équation cartésienne d'un cylindre de révolution dont l'axe est (Ox) serait y²+z²=R² si j'ai bien compris.

Posté par
Rodolphe
re : Géométrie dans l'espace, équation d'une sphère et d'un cyli 18-07-10 à 23:51

C'est bien cela, tu as compris !

Posté par
Tipsy92
re : Géométrie dans l'espace, équation d'une sphère et d'un cyli 19-07-10 à 00:26

D'accord, Merci.
Une dernière question,
Si R=OM, pourquoi ne pas écrire x+y+z=R ? Enfin, d'où sortent les carrés ?
Hypothèse : On utilise les carrés car on est dans un repère cartésien et non dans un repère plan ?

Posté par
mdr_non
re : Géométrie dans l'espace, équation d'une sphère et d'un cyli 19-07-10 à 06:18

bonjour.

Si R = OM, pourquoi ne pas écrire x+y+z=R ?

\vec{OM} est un rayon

\parallel \vec{OM} \parallel = \sqrt{x^2 + y^2 + z^2}
(le calcul de la norme d'un vecteur)

si tu élèves OM² la racine carré s'envole >>> \sqrt{a}^2 = a

donc si on enlève la racine il ne restera plus que x² + y² + z².

d'où x² + y² + z² = R²

Citation :
pourquoi ne pas écrire x+y+z=R ?


parce que \sqrt{R^2} = \sqrt{(x^2 + y^2 + z^2)}

>> R = \sqrt{(x^2 + y^2 + z^2)}

cour sur les racines carré.. 5² = 3² + 4²
si on prend la racine \sqrt{5^2} = \sqrt{3^2 + 4^2}
5 = \sqrt{9 + 16} >> 5 = \sqrt{25} = 5

ce qui n'est pas la même chose que 5² = 3² + 4²
\sqrt{5^2} \neq \sqrt{3^2} + \sqrt{4^2} >> 5 \neq 3 + 4

?

Posté par
Tipsy92
re : Géométrie dans l'espace, équation d'une sphère et d'un cyli 19-07-10 à 14:25

D'acc !
Merci



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1722 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !