Coordonnées cartésiennes

Durée : 3 mn

Note maximale : 5

Question

On veut déterminer la position \(M\) d'un événement dans l'espace par rapport à un corps solide indéformable de référence : par exemple la Terre.

Pour cela, on construit un repère associant rigidement à ce référentiel trois axes rectangulaires passant par un point \(O\) déterminé : par exemple, par un point \(O\) du sol, on fait passer l'axe \(Oz\) dirigé suivant la verticale ascendante puis, dans un plan horizontal, les axes \(Ox\) et \(Oy\).

A l'aide de schémas, montrez comment on définit géométriquement les coordonnées cartésiennes \(x\), \(y\) et \(z\) de \(M\) par rapport à ce repère.

Solution

On projette \(M\), parallèlement au plan \(Oxy\), en \(C\) sur \(Oz\) : \(\overline{OC}=z\)

On projette \(M\), parallèlement à l'axe \(Oz\), en \(H\) sur \(Oxy\).

(1 point)

Puis on projette \(H\), parallèlement à l'axe \(Oy\), en \(A\) sur \(Ox\) : \(\overline{OA}=x\)

(1 point)

et, parallèlement à l'axe \(Ox\), en \(B\) sur \(Oy\) : \(\overline{OB}=y\).

(1 point)

Remarque

Pour obtenir \(A\) et \(B\), on peut procéder comme on l'a fait pour \(C\).

On a préféré introduire \(H\) qui est utile pour définir les coordonnées cylindriques et sphériques

(2 points)