Cercles de Villarceau

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abs(x)
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Cercles de Villarceau

par abs(x) » 16 Nov 2008, 10:56

Bonjour à tous,

Je suis nouveau sur ce forum, donc je me présente rapidement, je suis en MPSI et j'ai certaines lacunes ce qui m'handicape beaucoup et est assez frustrant car en terminale je me débrouillais bien. Merci d'avance pur votre aide.

Voici l'énoncé de mon problème :

On se place dans l'espace E muni d'un repère orthonormé . Soient R et a deux réels qui vérifient 0 < R < a et (C) le cercle de centre A = (0,a,0) et de rayon R dans le plan d'équation x = 0.
On considère le tore T engendré par la rotation de (C) autour de l'axe (Oz).

1. a) Déterminer une équation de T en coordonnées cylindriques.
b) En déduire que T admet pour équation cartésienne :

2. Soit (P) le plan contenant l'axe (Ox) et la tangente issue de O au cercle (C) en un point B de cote positive.
Déterminer les coordonnées de B puis une équation cartésienne de (P).

3. On considère le nouveau repère orthonormé défini par :

, et


On notera alors (X,Y,Z) les coordonnées d'un point M dans R'.
(a) Donner les formules de changement de repère.
(b) Montrer que P a pour équation Z = 0 et déterminer une équation de T dans R'
(c) Montrer alors que l'intersection du tore T et du plan (P) est la réunion de deux cercles, dont on précisera centres et rayons. Faire une figure dans le plan (P)
Ces deux cercles sont appelés Cercles de Villarceau

4. Calculer l'angle que forment les tangentes en B et aux deux cercles trouvés. À quelle condition ces deux cercles sont-ils orthogonaux ?


J'ai commencé la 1.a) et j'ai abouti à ceci :
Équation du cercle en cartésiennes :


Équation du cercle en cylindrique cylindriques :


Et là je bloque, je ne sais pas quoi faire. Merci d'avance à celui/ceux/celle/celles qui me mettra/mettront sur la piste :happy2:


PS : Si je ne devais pas mettre tout l'énonce, dîtes-le moi je le supprimerai. Merci



oscar
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par oscar » 16 Nov 2008, 12:09


abs(x)
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par abs(x) » 16 Nov 2008, 12:29

Bonjour et merci pour la réponse,

J'avais déjà vu la figure mais je ne sais pas ce que je dois faire ensuite. Et est-ce que ce que j'ai fait est correct ?

Merci de me mettre sur la piste. :help:

abs(x)
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par abs(x) » 16 Nov 2008, 19:46

Je me permets un petit up histoire que je ne tombe pas aux oubliettes :p

Merci

abs(x)
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par abs(x) » 17 Nov 2008, 14:45

Bonjour,

J'ai réussi la première question ( a et b ) mais je n'arrive pas la deuxième.

Quelqu'un peut-il me mettre sur la piste ? Merci

abs(x)
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par abs(x) » 18 Nov 2008, 14:17

petit up ? :help:

yos
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par yos » 18 Nov 2008, 18:31

Bonsoir.
Fais une figure dans le plan (O,yz) :
B est un des deux points d'intersection de C et du cercle C' de diamètre [OA].
Dans le repère (O,j,k):
C' a pour équation ,
C a pour équation .
Soustrait membre à membre pour sortir .
etc.

abs(x)
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par abs(x) » 19 Nov 2008, 20:54

Bonsoir,

Désolé, je n'avais pas vu ta réponse.

J'ai fait ma figure, c'est OK.

Mais je ne comprends pas ce que tu fais.

Pourquoi "B est un des deux points d'intersection de C et du cercle C' de diamètre [OA]" ?

Et si C' a pour diamètre [OA], pourquoi ? Je ne saisis pas.

Merci d'avance.

yos
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par yos » 19 Nov 2008, 22:14

abs(x) a écrit:Pourquoi "B est un des deux points d'intersection de C et du cercle C' de diamètre [OA]" ?

Tu as OAB qui est un triangle rectangle en B non? Donc B est sur le cercle de diamètre [OA] .
abs(x) a écrit:Et si C' a pour diamètre [OA], pourquoi ?

Equation du cercle de centre (u,v) de rayon r : (Il vaut mieux prendre les inconnues y et z car on travaille dans le plan (x=0)).

abs(x)
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par abs(x) » 19 Nov 2008, 23:14

OK, oui, j'avais mal compris.

Donc on aboutit à :

Pour C' : y² + z² = 0 (1)
Pour C : y² - 2a + a² + z² = R² (2)

Si on fait (1) - (2) on aboutit à : 2a - a² = - R²
Si on fait (2) - (1) on aboutit à : a² - 2a = R²
Si on prend y² = -z² on aboutit à : -2a + a² = R²

Je suis un peu à côté je crois.

yos
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par yos » 20 Nov 2008, 01:32

abs(x) a écrit:Pour C' : y² + z² = 0 (1)
Je suis un peu à côté je crois.

Oui! Mais en révisant tes identités remarquables, c'est remédiable.

abs(x)
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par abs(x) » 20 Nov 2008, 10:19

Wow :doh: Je sais pas où il est passé. Désolé

On a donc :

Pour C' : y² - a + z² = 0 (1)
Pour C : y² - 2a + a² + z² = R² (2)

Je ne vois pas comment aboutir aux coordonnées de B :hum: Merci

yos
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par yos » 20 Nov 2008, 12:21

abs(x) a écrit:Pour C' : y² - a + z² = 0 (1)
Pour C : y² - 2a + a² + z² = R² (2)

Pas encore : et .
En soustrayant membre à membre :
.

abs(x)
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par abs(x) » 20 Nov 2008, 13:07

Mais quel abruti je suis.

Je m'en suis rendu compte dans la matinée.

J'essaie de trouver l'équation du plan maintenant.

J'espère pouvoir le terminer pour demain.

Merci encore

abs(x)
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par abs(x) » 20 Nov 2008, 20:26

Purée, j'en ai marre, je bloque sur cette question également.

Peux-tu me dire comment procéder stp ? Merci d'avance

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leon1789
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par leon1789 » 20 Nov 2008, 21:33


abs(x)
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par abs(x) » 20 Nov 2008, 21:44

Sans commentaire..Si personne ne connaît la solution ici ou ne veut m'aider, je n'attendrai sûrement pas d'avoir rendu mon DM pour venir voir vos réponses. J'essaie de trouver de l'aide là où il y en a. Où est le problème ?

yos
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par yos » 20 Nov 2008, 21:52

abs(x) a écrit:J'essaie de trouver de l'aide là où il y en a.

De l'aide, c'est bien ce que te propose Léon. Même si son lien ne s'ouvre pas chez moi.
Sinon, ben... t'as des lacunes. Regarde ton dessin : le vecteur AB est normal au plan considéré et en terminale on apprend à donner l'équation d'un plan connaissant un vecteur normal et un point.

abs(x)
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par abs(x) » 20 Nov 2008, 22:05

Je sais que j'ai de grosses lacunes, je n'ai pas confiance en ce que je fais et ça me casse tout. Toute la confiance que j'avais en terminale, je la perds cette année et voilà où j'en suis, je n'arrive plus à rien.. Merci de ton aide yos

SupEnDetresse
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par SupEnDetresse » 01 Nov 2009, 18:57

Bonjour à tous !

Je n'ai pas jugé utile de faire un nouveau post, l'exercice que j'ai à faire est exactement le même.

J'en suis à la question 3), et alors que ça ne semble étre que du cours, je ne suis sûr de rien.
( Je ne connais pas l'écriture en vecteur, si vous pouviez me l'apprendre svp. ) Le tout en vecteur :
soit ;)=(j,J) et ;)=(k,K)
cos;)=j/J d'où j=OB/||OB||
cos;)=k/K
Suis-je bien parti ?

Merci d'avance !

 

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