Cours Équation cartésienne d'une sphère
QCM
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L'énoncé

On se place dans un repère orthonormé de l'espace. $\Omega$ et $M$ sont des points de l'espace et $R$ un réel positif ou nul.

Cocher la bonne réponse.


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Question 1

La sphère de centre $\Omega$ et de rayon $R$ est l'ensemble des points $M$ de l'espace vérifiant : 

$\Omega R=M$

$\Omega M=R$

C'est l'ensemble des points de l'espace situés à la même distance du centre.

$MR=\Omega$

Question 2

Soient $M(x;y;z)$ et $\Omega(x_{\Omega};y_{\Omega};z_{\Omega})$. L'équation cartésienne de la sphère de centre $\Omega$ et de rayon $R$ est :

$(x-x_{\Omega})+(y-y_{\Omega})+(z-z_{\Omega})=R$

$(x+x_{\Omega})+(y+y_{\Omega})+(z+z_{\Omega})=R$

$(x-x_{\Omega})^2+(y-y_{\Omega})^2+(z-z_{\Omega})^2=R$

$(x-x_{\Omega})^2+(y-y_{\Omega})^2+(z-z_{\Omega})^2=R^2$

Cela découle de $\Omega M^2=R^2$

Question 3

L'équation cartésienne de la sphère de centre $\Omega(1;2;4)$ et de rayon $R=5$ est :

$(x-1)^2+(y-2)^2+(z-4)^2=25$

On applique la formule : $(x-x_{\Omega})^2+(y-y_{\Omega})^2+(z-z_{\Omega})^2=R^2$

$(x-1)^2+(y-2)^2+(z-4)^2=5$

$(x+1)^2+(y+2)^2+(z+4)^2=25$

Question 4

L'équation cartésienne de la sphère de centre $\Omega(1;0;-2)$ et de rayon $R=\sqrt 2$ est :

$(x-1)^2+(y)^2+(z+2)^2=\sqrt 2$

$(x+1)^2+(y)^2+(z-2)^2=2$

$(x-1)^2+(y)^2+(z+2)^2=2$

On vérifie que $(\sqrt 2)^2 =2$

Question 5

L'équation cartésienne de la sphère de centre $\Omega(-1;0;3)$ et de rayon $R=2\sqrt3$ est :

$(x+1)^2+(y)^2+(z-3)^2=12$

On vérifie que $(2\sqrt3)^2=12$

$(x+1)^2+(y)^2+(z-3)^2=6$

$(x+1)^2+(y)^2+(z-3)^2=24$

Question 6

Déterminer les coordonnées du centre $\Omega$ et le rayon $R$ de la sphère ayant pour équation cartésienne : $(x-1)^2+(y-2)^2+(z-5)^2=100$

$\Omega(1;2;5)$ et $R=100$

$\Omega(1;2;5)$ et $R=10$

$\Omega(-1;-2;-5)$ et $R=10$

Question 7

Déterminer les coordonnées du centre $\Omega$ et le rayon $R$ de la sphère ayant pour équation cartésienne : $(x+1)^2+y^2+(z+7)^2=20$

$\Omega(-1;0;-7)$ et $R=2\sqrt{10}$

$\Omega(-1;0;-7)$ et $R=\sqrt{10}$

$\Omega(-1;0;-7)$ et $R=2\sqrt{5}$

On vérifie que $(2\sqrt{5})^2=20$

Question 8

Déterminer les coordonnées du centre $\Omega$ et le rayon $R$ de la sphère ayant pour équation cartésienne : $x^2-4x+y^2 +z^2 =0$

$\Omega(2;0;0)$ et $R=2$

On a : $x^2-4x+y^2 +z^2 =0 \iff (x-2)^2-4+y^2 +z^2 =0 \iff (x-2)^2+y^2 +z^2 =4$

 

$\Omega(-4;0;0)$ et $R=4$

$\Omega(-4;0;0)$ et $R=2$