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Niveau Maths sup
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Projection orthogonal de Droite sur un Plan

Posté par
Serge314
09-12-18 à 09:20

Bonjour, voila mon exercice :
On suppose l'espace muni d'un repère orthonormé direct (O,i,j,k). Soit la droite D : ( x + y + z = 1 ) ; ( x - 2y - z = 0 )
Et le plan P : x - y + z = 2  .

Déterminer l'image de la projection orthogonale de D sur le plan P.

Je ne suis pas sur de ma démarche.
Comment puis-je trouver cette droite D'?

J'ai commencer par chercher 2 points A et B  de D ainsi que  leur projeter A' et B' sur le plan P.  
Faut-il faire le vecteur A'B' pour trouver le vecteur directeur de la droite projeté D' ?
On aurait alors l'équation paramétrique de D' tel que :

x = xA + xA'B' t
y= yA + yA'B' t
z = zA + zA'B'

Est-ce correct ?
Merci

Posté par
Priam
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 09:34

Je ne comprends pas bien ton idée.
Une méthode consisterait à écrire l'équation de la famille de plans passant par la droite D, de déterminer lequel de ces plans est orthogonal au plan P, et de chercher l'intersection de ce plan et du plan P.

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 10:56

Bonjour, il faudrait alors que je teste l'horthogonalité de chaque plan de D avec P si j'ai bien compris ?

Posté par
Priam
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 12:48

Non. As-tu essayé de faire ce que je t'ai proposé ?

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 13:17

Non, je ne comprend pas bien.. à quoi correspond l'équation de la famille des plans passant par D ?

Posté par
verdurin
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 14:07

Bonjour Serge314,

si ton idée de départ était que la projection de la droite D est la droite A'B' c'était aussi une bonne idée.

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 14:20

Bonjour verdurin, oui c'était cela, cependant quand j'ai tenté de vérifier en faisant la colinéarité, ça n'était pas égal au vecteur nul ..

Posté par
malou Webmaster
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 14:25

bonne idée oui, mais avec des erreurs
x = xA' + xA'B' t
y= yA' + yA'B' t
z = zA' + zA'B' t

à mon avis, non ?

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 14:32

Oui désolé, c'est ce que j'ai fait mais je l'ai mal écrit sur mon 1er post.

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 14:38

Je vais détaillée mes calculs

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 15:28

On a : la droite  D : \begin{cases} & x+y+z=1 \\ & x-2y-z=0 \end{cases}

et le plan P:\begin{cases} & x+3y+2z=6 \end{cases}


Vecteur directeur de D :
AB = ( 1 , 1, 1 ) ∧ ( 1, -2, -1 ) = ( 1, 2, -3 )

ainsi  D : \begin{cases} & x=1 + t\\ & y=1 + 2t \\ & z= -1 -3t \end{cases}

A D , A = ( 0, -1 , 2 )
B D , B = ( 1, 1, -1)

Vecteur directeur de D' :

Pour trouver A' : (0,-1,2)+\alpha (1,3,2)
\Leftrightarrow (\alpha ,-1+3\alpha ,2+2\alpha )
\Leftrightarrow \alpha - 3 + 9\alpha +4+4\alpha =6
\Leftrightarrow 14\alpha = 5
\Leftrightarrow  \alpha  = \frac{5}{14}
D'où : A' D' , A' = ( 5/14 , 1/14 , 19/7 )

avec la même méthode pour trouver B':
B' D' , B' = ( 9/7 , 13/7 , -3/7 )

D'où A'B' ( 13/14 , 25/14 , -22/7 )

Cependant, AB  ∧ A'B' = ( -13/14 , 5/14 , -1/14 ) ...

Posté par
alb12
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 15:43

salut, quelle est l'equation de P ?

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 15:46

Salut,
P : x + 3y +2z = 6

Posté par
alb12
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:00

ce n'est pas l'equation de depart !
sinon A'B' est juste

Posté par
alb12
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:19

verif  resultats avec Xcas pour firefox ou navigateur compatible

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:30

C'est à dire que l'équation de départ n'est pas bonne ?

Posté par
alb12
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:32

tu as donne 2 equations differentes pour P.
si c'est la seconde tes calculs sont corrects.

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:38

Désolé je ne comprend pas trop, quel est la seconde équation de P ?

Posté par
alb12
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:41

relis ton post initial

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:42

AHH, oui je viens de m'en apercevoir ! Merci de m'avoir fait remarqué, l'équation de P est bien la 2eme, l'équation que j'ai donné dans mon 1er post n'est pas bon... Désolé

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:43

J'ai fait mes calculs avec la bonne équation (cad. x + 3y + 2z =6)

Posté par
alb12
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:44

Aucune importance je n'ai fait aucun calcul

Posté par
verdurin
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 16:50

On ne sait pas : tu as donné deux équation pour le plan P.

Serge314 @ 09-12-2018 à 09:20

[. . .] Soit la droite D : ( x + y + z = 1 ) ; ( x - 2y - z = 0 )
Et le plan P : x - y + z = 2  .
[ . . . ]
Serge314 @ 09-12-2018 à 15:46

Salut,
P : x + 3y +2z = 6


Comme tu connais le produit vectoriel, il y a une méthode simple pour trouver un vecteur directeur de la projection D' de D sur P.
Je note v un vecteur directeur de D et h un vecteur (non nul ) orthogonal à P.
(vh)h est un vecteur directeur de D'.
Et on trouve bien un vecteur colinéaire à celui que tu calculas.

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 17:12

@alb12 heureusement, je vérifierai mieux la prochaine fois

@verdurin, oui, je m'étais trompé d'équation dans mon premier post ...  Je n'avais pas vu cette méthode elle est bien plus direct que les autres méthodes!

Cependant il doit y avoir un souci dans mon calcul car mot que je calcul ce n'est pas colinéaires :

(AB ∧ (1,3,2))∧(1,3,2)
=(13,-5,1)∧(1,3,2)
=(-13,-25,44)

Et (1,2,-3)∧(-13,-25,44)=(13,-5,1) 0

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 17:13

**lorsque je calcule

Posté par
verdurin
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 17:22

La droite D et sa projection orthogonale sur P n'ont aucune raison pour être parallèles.
Le seul cas où elles le sont est quand D est parallèle à P. Et ce n'est manifestement pas le cas ici.

Posté par
Serge314
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 17:30

Ah en effet, merci pour les explications  

Posté par
verdurin
re : Projection orthogonal de Droite sur un Plan 09-12-18 à 17:47

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