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plan tangent a une sphère

Posté par
toki
15-01-08 à 01:40

Bonjour,

je cherche a trouver l'équation d'un plan tangent à une sphère mais je ne suis pas sur de mon résultat:

soit S la sphère d'équation x^2+y^2+z^2=1 cette sphère est de rayon et a pour centre l'origine O(0,0,0)

pour tout point M(a,b,c) appartenant à la sphère un  vecteur normal au plan tangent est le vecteur OM

Est-il exact d'écrire que l'équation du plan tangent est ax+by+cz=0 ?


merci de votre aide.

Posté par
raymond Correcteur
plan tangent a une sphère 15-01-08 à 03:45

Bonjour.

Effectivement, si M(a,b,c) est sur la sphère, le vecteur OM sera normal au plan tangent (T).

Pour tout point P(x,y,z) de (T), on a donc les vecteurs OM et MP qui sont orthogonaux.

Alors leur produit scalaire vaut 0. Cela donne :

a(x-a) + b(y-b) + c(z-c) = 0

ax + by + cz = a² + b² + c²

Or, M étant sur la sphère, OM² = 1, donc a² + b² + c² = 1.

Finalement : (T) a pour équation ax + by +cz = 1.

Posté par
toki
re : plan tangent a une sphère 15-01-08 à 18:23

Merci raymond,

j'en conclus la généralité suivante : Une sphère de centre O et de rayon R a comme pour plan tangent en un point M (a,b,c) appartenant à S l'équation suivante: ax+by+cz-R^2

bonne fin de journée.

Posté par
toki
re : plan tangent a une sphère 15-01-08 à 18:24

comme je ne sais pas éditer les messages je corrige c'est bien entendu ax+by+cz-R^2=0

Posté par
Cryptocatron-11
re : plan tangent a une sphère 26-04-12 à 16:34

Petite question :

Une méthode bien plus longue et périlleuse aurait pu emmener au même résultat je pense.

En passant par les coordonnées sphériques , on en déduit l'équation du plan. et en réexprimant les theta et phi en fonction de x,y,z , on doit normalement retrouver l'équation cartésienne non ?

Posté par
raymond Correcteur
re : plan tangent a une sphère 26-04-12 à 17:04

Je pense qu'il vaut mieux s'en tenir au cartésien.

Posté par
Cryptocatron-11
re : plan tangent a une sphère 26-04-12 à 17:06

Je ne dis pas le contraire , mais ça marcherait ou pas mon truc ?

Posté par
raymond Correcteur
re : plan tangent a une sphère 26-04-12 à 17:12

Essaie.

Posté par
Cryptocatron-11
re : plan tangent a une sphère 26-04-12 à 17:38

Normalement , au pif tu devrais le sentir Raymond

Posté par
raymond Correcteur
re : plan tangent a une sphère 26-04-12 à 17:49

Ce que je ne sens pas trop, c'est l'équation d'un plan ne passant pas par l'origine en coordonnées sphériques.

Posté par
Cryptocatron-11
re : plan tangent a une sphère 26-04-12 à 18:17

Après cette lourde peine , ben ça marche.

Posté par
raymond Correcteur
re : plan tangent a une sphère 26-04-12 à 18:23

Bravo.

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