par sos-math(21) » mar. 11 janv. 2022 20:22
Bonjour,
ta sphère est de centre \(O(-2;1;0)\) et de rayon \(\sqrt{29}\).
Pour un vecteur normal au plan, je trouve \(\overrightarrow{n}\begin{pmatrix}1\\-2\\-5\end{pmatrix}\).
La droite orthogonale au plan passant par \(O\) a pour équation paramétrique \(\left\lbrace\begin{array}{l}x=-2+t\\
y=1-2t\\
z=-5t\end{array}\right.\)
Le point d'intersection de cette droite avec le plan, qui correspond au centre de ton cercle intersection vérifie le système :
\(\left\lbrace\begin{array}{l}
x-2y-5z-1=0\\
x=-2+t\\
y=1-2t\\
z=-5t\end{array}\right.\) soit en remplaçant \(x\), \(y\), \(z\) par leur expressions en fonction de \(t\) dans l'équation du plan :
\(-2+t-2(1-2t)+25t-1=0\) soit \(t=\dfrac{1}{6}\), ce qui donne bien ta solution pour le centre du cercle.
Pour le rayon, j'imagine que tu as fait avec Pythagore et je suis d'accord avec ton résultat.
Le problème avec ta deuxième méthode est que tu obtiens en fait une équation de sphère et non de cercle donc tu as prouvé l'appartenance des points de l'intersection à une autre sphère ce qui ne donne pas la solution attendue.
Un cercle dans l'espace ne peut pas être défini par une seule équation cartésienne (même problème que la droite), il faudrait envisager ce cercle comme l'intersection de deux objets (sphère+plan par exemple), tout comme on peut envisager une droite comme l'intersection de deux plans.
Cette deuxième méthode est donc erronée et il faut plutôt retenir la méthode du projeté orthogonal qui, elle, est valide.
Est-ce plus clair ?
Bonjour,
ta sphère est de centre \(O(-2;1;0)\) et de rayon \(\sqrt{29}\).
Pour un vecteur normal au plan, je trouve \(\overrightarrow{n}\begin{pmatrix}1\\-2\\-5\end{pmatrix}\).
La droite orthogonale au plan passant par \(O\) a pour équation paramétrique \(\left\lbrace\begin{array}{l}x=-2+t\\
y=1-2t\\
z=-5t\end{array}\right.\)
Le point d'intersection de cette droite avec le plan, qui correspond au centre de ton cercle intersection vérifie le système :
\(\left\lbrace\begin{array}{l}
x-2y-5z-1=0\\
x=-2+t\\
y=1-2t\\
z=-5t\end{array}\right.\) soit en remplaçant \(x\), \(y\), \(z\) par leur expressions en fonction de \(t\) dans l'équation du plan :
\(-2+t-2(1-2t)+25t-1=0\) soit \(t=\dfrac{1}{6}\), ce qui donne bien ta solution pour le centre du cercle.
Pour le rayon, j'imagine que tu as fait avec Pythagore et je suis d'accord avec ton résultat.
Le problème avec ta deuxième méthode est que tu obtiens en fait une équation de sphère et non de cercle donc tu as prouvé l'appartenance des points de l'intersection à une autre sphère ce qui ne donne pas la solution attendue.
Un cercle dans l'espace ne peut pas être défini par une seule équation cartésienne (même problème que la droite), il faudrait envisager ce cercle comme l'intersection de deux objets (sphère+plan par exemple), tout comme on peut envisager une droite comme l'intersection de deux plans.
Cette deuxième méthode est donc erronée et il faut plutôt retenir la méthode du projeté orthogonal qui, elle, est valide.
Est-ce plus clair ?