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  • Détermination d'un plan à partir de trois points :une méthode vectorielle étape par étape

    Par Chirantan Basu | Mis à jour le 30 août 2022

    L'équation d'un plan dans un espace tridimensionnel peut être exprimée par ax + by + cz = d , où au moins une des constantes a , b , ou c est non nul. Lorsque trois points sont connus, le plan peut être dérivé à l'aide de produits vectoriels vectoriels, une technique géométrique fiable qui garantit une solution exacte.

    Étape 1 – Identifier les trois points

    Étiquetez les points A, B et C. À titre d'illustration, laissez A = (3, 1, 1), B = (1, 4, 2) et C = (1, 3, 4).

    Étape 2 : Former deux vecteurs sur le plan

    Choisissez deux vecteurs quelconques situés sur le plan. Un choix pratique est AB et AC :

    • AB  = B – A = (1–3, 4–1, 2–1) = (–2, 3, 1)
    • AC  = C – A = (1–3, 3–1, 4–1) = (–2, 2, 3)

    Étape 3 – Calculer le vecteur normal via un produit croisé

    Le produit vectoriel de AB et AC donne un vecteur normal au plan :

    AB × AC = (a₂b₃ – a₃b₂, a₃b₁ – a₁b₃, a₁b₂ – a₂b₁)

    La substitution des coordonnées donne :

    AB × AC = (3·3 – 1·2, 1·(–2) – (–2)·3, (–2)·2 – 3·(–2)) = (7, 4, 2)

    Ainsi, le vecteur normal N est (7, 4, 2) .

    Étape 4 – Écrire l'équation du plan

    En utilisant le point C (ou tout point connu) et le vecteur normal, l'équation du plan est :

    7(x – 1) + 4(y – 3) + 2(z – 4) = 0

    En développant et en simplifiant, vous obtenez le formulaire standard :

    7x + 4y + 2z = 27

    Étape 5 – Vérifier le résultat

    Remplacez chacun des points d'origine dans l'équation pour confirmer qu'ils la satisfont. Les trois points satisfont à 7x + 4y + 2z = 27 , validant le calcul.

    TL;DR

    Utilisez des produits vectoriels vectoriels pour trouver le vecteur normal d'un plan, puis branchez n'importe quel point dans la forme du produit scalaire pour obtenir l'équation du plan.

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