Qui n'a pas passé des journées d'été entières à chercher à se retourner pour voir si par hasard le soleil (ou la lune, ou une étoile) n'était pas entrain de le suivre ? Par exemple en marchant, en courant, mais aussi dans le train, le nez à la vitre, et dans les transcontinentaux, le nez au hublot (bateaux, avions...).
Qu'on trouve ça poétique ou que ça donne vraiment froid dans le dos, au choix, le problème est là : les astres nous suivent dans nos déplacements.
Si c'est le cas ça pose la question : pourquoi ?
Et ça ouvre un domaine de recherche encore inexploré, avec des questions du type :
- Les astres peuvent-ils suivre plusieurs personnes en même temps, et le font-ils fréquemment ?
- Et si les personnes suivent des directions opposées ?
- On sait qu'on ne peut pas planter des choux sur la lune, mais peut-on mettre un astre dans les choux en le semant ?
- Les animaux sont-ils aussi de la partie ?
- Et si c'était le mouvement qui attirait l'attention ? Effectivement quand on reste allongé sur la plage, le soleil commence par nous fixer mais finit pas s'éloigner. Si les astres suivent tout objet mobile, on peut imaginer un test en lançant des caméscopes en l'air et en étudiant le comportement du soleil d'après les précieux enregistrements.
Toutefois, toutes ces questions nous sont interdites tant qu'on a pas répondu à la première de toutes :
- les astres nous suivent-ils dans nos déplacements ?
En consultant le chapitre sur les équinoxes du programme de 5ème des collèges on apprend que les planètes du système solaire évoluent sur un même plan dit "plan de l'écliptique". Mais aucune équation n'est donnée.
Ce que je demande donc c'est d'une part de méditer sur la question, et d'autre part, de considérer attentivement les équations du problème.
Équations du problème :
Les variables principales du problème sont à mon avis les suivantes :
Un observateur M est en mouvement sur la surface terrestre S sans changements significatifs de direction V. Quand on change de direction D, l'astre N a lui aussi tendance à tourner. D'où l'intérêt d'imaginer un observateur M embarqué dans un train T filant à vive allure sur un tronçon droit Td. Penser au Concorde ou au TGV.
2ème chose,
sur la surface S du globe G, pour se déplacer d'un point A à un point B on ne suit pas une droite classique D (qui est sans arrondi), mais on suit un segment arrondi : un arc de cercle C.
Un tel arc de cercle peut être n'importe quel arc dessinable sur la surface du globe à condition que son centre I soit identique au centre du globe O, et son rayon r égal au rayon R du globos. Autrement dit (AB) doit être un arc de "grand cercle" (car tous les autres arcs dessinables ont un rayon r plus petit que R, le rayon du globe). De plus si on ne suit pas un grand cercle, on aura l'impression de changer de direction V, on ne prendra pas le plus court chemin P sur le globe (le relief est ici négligé).
Illustration du fait que l'arc de grand cercle est le plus court chemin sur le globe
- L'illustration de gauche montre divers trajets en arc de cercle qui peuvent être empruntés pour que l'observateur se déplace du point A au point B sur le globe. L'illustration de droite correspond à la même figure mais tournée de façon à voir A et B, l'un derrière l'autre (par transparence).
- Imaginons qu'on teste tous les arcs possibles passant par A et B (traçables entièrement sur notre globe). On commence par l'arc bleu (petit cercle). On tourne et on arrive à l'arc orange (C1), puis vient l'arc du cercle rose (grand cercle, c'est-à-dire de centre et de rayon égaux à ceux du globe lui-même). On passe ensuite par le cercle jaune C2, pour boucler sur le petit cercle bleu du départ.
- Sur la vue de droite on voit que de tous les trajets possibles, c'est le trajet rose le plus court! D'où l'intérêt d'éviter de tourner autour du pôle comme on dit :
car enfin en s'aidant des figures ci-dessus on voit bien que pour aller d'une ville à l'autre située sur la même latitude, et sur des méridiens qui diffèrent de 180°, il faut passer par un pôle pour faire le trajet le plus court et donc le plus économique (si on néglige le chauffage!).
- On est donc sûr maintenant que le trajet le plus court entre 2 points est déterminé par le grand cercle passant par les 2 points, mais est-ce que ça signifie qu'on ne change pas de direction?
- La figure ci-dessous montre justement 2 points situés à la même latitude, à peu près 45° Nord si on interprète le dessin de la façon la plus courante. Si on se fie à la boussole le point B est donc à l'Est de A, et on pourrait croire 2 choses :
- 1/ Qu'on effectuera le chemin le plus court en suivant le cercle jaune.
- 2/ Qu'on ne changera pas de direction. En effet si on suit l'arc AB de couleur jaune, on suit constamment l'indication notée E sur la boussole.
La boussole est certes un outil pratique pour aller à coup sûr d'un point à un autre en s'aidant des points cardinaux lus sur une carte (100kmx100km maxi , au-delà j'ai un doute?..). Mais sauf exception on n'obtient pas le plus court chemin. Et on ne peut non plus compter là-dessus pour se maintenir dans une direction constante. Dans l'exemple ci-dessus on voit qu'on commence par aller trop à droite, puis à mi-chemin on corrige et on a tendance à aller vers sa gauche. - Mais droite, gauche, par rapport à quoi ?
Pas par rapport à la direction de la boussole évidemment, mais par rapport au trajet que suivrait un rayon lumineux s'il était obligé de filer (sans déraper) sur la surface du globe. Car la lumière prend toujours le plus court chemin, donc celui du cercle rose. Concrètement ça veut dire que si vous êtes en A et que le point B est un phare situé à l'Est sur la carte, alors de suivre la direction E sur la boussole vous donnera l'impression dans l'hémisphère Nord d'aller trop à droite en rejoignant le phare, puis vous corrigerez vers la gauche à mi-chemin environ.
Pour faire l'expérience simulant le trajet collé au sol, on peut éventuellement prendre un faisceau laser fin tiré entre 2 sphères miroires parfaitement concentriques, parfaitement lisses, et faiblement écartées. Quel que soit l'angle de tir le rayon devrait revenir son point de départ après avoir décrit un grand cercle. Une impulsion unique peut sûrement faire plusieurs dizaines de tours parfaitement identiques.
- Ce qu'il faut retenir c'est qu'ici, il est important de suivre les grands cercles parce qu'il s'agit d'astronomie, c'est-à-dire de lampions lumineux perchés dans le ciel.
Question subsidiaire : quelle est la forme géométrique de l'ensemble de points qui unit tous les centres des arcs circulaires inscriptibles intégralement sur la surface du globe et qui passent par 2 points A et B de la surface de ce globe ?
Coordonnées
On travaille dans un repère absolu classique, cartésien, orthonormé {O,X,Y,Z}. O est centre du globe de rayon R. Le plan (XY) contient l'équateur, et l'axe Z, les pôles Sud et Nord.
1°
Données :
R est un nombre réel positif
alpha est un angle compris entre 0° et 360°
béta est un angle compris entre 0° et 180°
Travail à faire :
- Partant des coordonnées de A et B
- Déterminer l'équation de l'arc AB
Coordonnées de A et B
Paramètres sphériques du point A sur le globe : (R,alphaA,,bétaA)
Coordonnées cartésiennes de A :
XA=R*cos(alphaA)*cos(bétaA)
YA=R*sin(alphaA)*cos(bétaA)
ZA=R*sin(bétaA)
Paramètres sphériques du point A sur le globe : (R,alphaB,bétaB)
Coordonnées cartésiennes de B :
XB=R*cos(alphaB)*cos(bétaB)
YB=R*sin(alphaB)*cos(bétaB)
ZB=R*sin(bétaB)
2°
Équation du plan P contenant O,A,B
M(X,Y,Z) fait partie du plan P=(OAB) équivaut à écrire : OM=u*OA+v*OB
(Ce qui signifie qu'on étire arbitrairement les vecteurs OA et OB, et qu'on additionne le tout; le résultat est un nouveau vecteur OM du même plan que O, A et B.)
X=u*XA+v*XB
Y=u*YA+v*YB
Z=u*ZA+v*ZB
Équation de la sphère S de centre O, de rayon R (contenant A,B)
M(X,Y,Z) fait partie de S équivaut à écrire : X^2+Y^2+Z^2=R^2
(Ce qui signifie que la distance entre O(0,0,0) et M(X,Y,Z) élevée au carré égale le rayon de la sphère; le résultat est que M est évolue sur la sphère)
Équation du grand cercle de S passant par A et B
Appelons C ce grand cercle. M(X,Y,Z) est sur C signifie que M est à la fois sur P et sur S (intersection des 2 lieux).
On peut donc injecter les coordonnées d'un point de P dans l'équation de S. La nouvelle équation décrit C :
S : X^2+Y^2+Z^2=R^2
P :
X=u*XA+v*XB
Y=u*YA+v*YB
Z=u*ZA+v*ZB
C : (u*XA+v*XB)^2+(u*YA+v*YB)^2+(u*ZA+v*ZB)^2=R^2
u^2 * (XA^2+YA^2+ZA^2) + v^2 * (XB^2+YB^2+ZB^2) + 2*u*v * (XA*XB+YA*YB+ZA*ZB) = R^2
(L'écriture vectorielle apportera un éclairage éventuel sur la signification : (u*A+v*B)^2 = R^2)
3°
Paramétrisation de l'arc de grand cercle AB
Partant de l'équation du grand cercle de l'équateur E dans le repère absolu,
X^2+Y^2=R^2
Z=0
on va tenter de trouver une paramétrisation de l'arc AB.
On part du constat que le grand cercle C, support de notre arc AB, se déduit de E par 2 rotations successives :
- la rotation d'axe OZ qui aligne OX sur Ok ;
- la rotation d'axe OL qui aligne Ok sur OK
(petit k a été oublié sur la figure, on l'ajoutera mentalement. On peut poursuivre et le resituer plus tard).
On calcule donc L et K.
Calcul de L :
L et L' sont les 2 points d'intersection de l'équateur E et du grand cercle C passant par A et B.
Données :
P :
X=u*XA+v*XB
Y=u*YA+v*YB
Z=u*ZA+v*ZB
C:
C : (u*XA+v*XB)^2+(u*YA+v*YB)^2+(u*ZA+v*ZB)^2=R^2
E:
X^2+Y^2=R^2
Z=0
Croisements des données :
Z=u*ZA+v*ZB=0
donc u= (-v) * ZB/ZA
En exprimant P(X,Y) en fonction de v :
X=(-v) * ZB/ZA*XA + v*XB
Y=(-v) * ZB/ZA*YA + v*YB
Enfin, X^2+Y^2=R^2
donc : ((-v) * ZB/ZA*XA + v*XB)^2+((-v) * ZB/ZA*YA + v*YB)^2=R^2
Solutions (u;v) :
On pose N = ZA^2* (XB^2+YB^2) + ZB^2* (XA^2+YA^2) - 2*ZA*ZB* ( XA*XB + YA*YB)
Sauf erreur de ma part, l'étude du signe de N équivaut à peu près à se demander si 2 surfaces, d'équations f et g, ont tous leurs points à altitude positive ou nulle. Si c'est le cas, N est aussi positif ou nul. Les graphiques obtenus sous Scilab confirment le fait.
Remarque : Le cas où N est nul correspond à A = B, cas pathologique s'il en est.
u1= - ZB*R / (N )^(1/2) ; v1=+ ZA*R / (N)^(1/2)
u2= + ZB*R / (N)^(1/2) ; v2=- ZA*R / (N )^ (1/2)
On choisit d'attribuer la solution 2 au point L (en contradiction avec la figure, c'est possible). La solution diamétralement opposée est L'.
Les coordonnées absolues (XL,YL) sont données par :
XL=u2*XA+v2*XB
YL=u2*YA+v2*YB
ZL=0
4°
Calcul de k :
On en déduit les coordonnées de k par rotation d'un angle valant (90)° dans le plan XY :
k = rotation[axe OZ, angle 90°] (L)
Rappel : cos( 90°) = 0 ; sin( 90°) = 1
Xk = cos( 90°)*XL - sin( 90°)*YL + 0*ZL
Yk = sin( 90°)*XL + cos( 90°)*YL + 0*ZL
Zk = 0*XL + 0*YL + 1*ZL
Xk = - YL
Yk = XL
Zk = ZL = 0
Angle Alpha :
L'angle Alpha permet de passer de OX à Ok par la rotation d'axe OZ.
L'angle Alpha vérifie :
cos(Alpha) = Xk / R
sin(Alpha) = Yk / R
tg(Alpha) = Yk / Xk
4°
On va tenter d'extraire K de la donnée de l'équation du méridien passant par K et k, ainsi que d'une droite convenable nécessitant une projection sur l'axe (OK) d'un des 2 points initiaux, A ou B.
La donnée de K et de L permettra alors d'obtenir une base adéquate pour décrire le cercle rose de manière explicite, d'écrire une équation de cercle puis d'arc de cercle (l'arc de grand cercle AB en l'occurrence).
Équation du cercle méridien MKk :
Le cercle méridien Mkk est à l'intersection du plan (OkZ) et de la surface S du globe.
Équations :
Plan (O,Ok,OZ) :
Annoncer qu'un point M(X,Y,Z) de l'espace est un point du plan (O,Ok,OZ), revient au même que de dire que tout vecteur OM est orthogonal à un vecteur normal au plan. Comme vecteur normal, prenons le vecteur OL (orthogonal à Ok et situé dans le plan horizontal (OXY) (c'est-à-dire le plan orthogonal à (OkZ)). Le produit scalaire entre OL et OM doit donc être nul :
OL.OM=0
soit XL*X + YL*Y + ZL*Z = 0
c'est-à-dire XL*X + YL*Y = 0
L'interprétation est simple, il s'agit de l'équation de la droite (Ok) du plan (OXY). Toute droite de ce plan tisse un plan vertical dès qu'on active la 3ème dimension. Pour garder une équation de droite il faut ajouter l'information supplémentaire du type Z=0, c'est-à-dire décrire la droite comme intersection de 2 plans.
Sphère S :
X^2+Y^2+Z^2=R^2
Pour associer une équation à l'intersection du plan et de la sphère, on pourrait essayer de croiser les données mais les équations implicites dans un espace à n dimensions semblent assez inefficaces pour décrire des objets de dimension n-2. A moins qu'il y ait une astuce que je ne vois pas, voilà ce que donne la tentative classique :
Y = -XL/YL*X
X^2 + (XL/YL)^2*X^2 + Z^2 = R^2
(1+( XL/YL)^2 )*X^2 + Z^2 = R^2
Mais l'équation obtenue n'est pas celle d'un cercle mais d'un cylindre. En effet, l'absence de variable Y dans l'équation est interprétée implicitement comme une expansion dans le sens de l'axe (OY). On a donc échoué à injecter la contrainte sur Y tirée de l'équation du plan dans l'équation de la sphère. Les graphiques suivants illustrent le phénomènes. Le cylindre de la figure de droite est obtenu par expansion implicite du cercle intersection dans la direction (OY).
- Note : Je ne recommande pas les équations implicites quand on se lance dans des problèmes inconnus parce que contrairement à l'intuition qu'on en a, ce ne sont pas des équations qui décrivent les objets directement, mais le complémentaire de ces objets dans l'espace où ils sont plongés. Par exemple, 0=0 qui ne devrait rien nous apprendre est au contraire une équation bavarde pour la forme implicite : équation décrivant le volume entier de l'espace - sans restrictions; autrement dit X=X, Y=Y, Z=Z.
Comme les équations implicites partent de la totalité et procèdent par restrictions successives, dès que l'écriture algébrique est un peu compliquée, on est jamais bien sûr de l'objet décrit par ce moyen. Est-ce qu'il n'y a pas trop de restrictions ou trop peu ? L'exemple ci-dessus illustre combien la situation est grave, au lieu d'un cercle, en croisant une sphère et un plan, on obtient un cylindre et un plan. C'est d'autant plus terrible que l'on ne peut pas après ça croiser la sphère et le cylindre, sans quoi on obtient 2 cylindres confondus et 2 plans distincts. Mais en aucun cas 2 cercles, ce qui serait de toutes façons trop. C'est pourquoi je me permet de le dire au monde entier, les équations implicites sont inefficaces. Ou alors je ne connais pas la méthode pour les empêcher de bourgeonner lorsqu'on s'acharne à croiser des souches compatibles. J'en profite donc pour poser humblement la question aux véritables connaisseurs , mais mon opinion restera ferme ( ).
L'intérêt des équations vectorielles cinématiques est en revanche confirmé. On part d'un point, on spécifie sa trajectoire, de la sorte ce qu'on a pas introduit comme degré de liberté au départ est définitif et ne risque pas de se multiplier au hasard. Enfin... les systèmes chaotiques y arrivent nous dit-on. En présence de ces systèmes, quand vous comparez 2 courbes définies vectoriellement sur des critères apparemment très proches, les trajectoires résultantes n'ont plus grand chose de commun, ni même de prévisible. Il est vrai que c'est gênant de partir, par exemple, de la trajectoire d'un cercle, de perturber un peu son centre, et d'obtenir un choux-fleur ! Enfin c'est une autre histoire...
Pour paramétriser notre cercle méridien Mkk dans l'espace, on remarque qu'on peut générer le cercle à partir du vecteur Ok si :
- O(0,0,0) étant le centre du cercle et M(X,Y,Z), un point sur le cercle ;
- on se donne une rotation d'angle t, d'axe, une normale au plan du cercle passant par O ;
- la condition équivaut à dire que la rotation se fait dans le plan du cercle, la normale est inutile si on a en poche une base de ce plan.
Cercle MKk :
On travaille dans la base orthonormale (O,Ok/||Ok||,OZ/||OZ||). Dans le plan muni d'une telle base, la rotation de centre O, d'angle t, appliquée au vecteur Ok, s'écrit :
OM= R * cos(t) * Ok / ||Ok|| + R * sin (t) * OZ / ||OZ||
Comme ||OZ|| = ||Ok|| = R :
Mkk :
OM= cos(t) * Ok + sin (t) * OZ
Si on déplie le vecteur dans le repère absolu :
X = cos(t) * Xk
Y = cos(t) * Yk
Z = sin(t) * R
Cette fois on a effectivement la trajectoire d'un cercle qui évolue dans l'espace 3D. Voir le screenshot Scilab.
Le point K est à l'intersection du cercle méridien MKk passant par k et de la droite (OK) elle-même égale à une droite (Ob) qu'on va définir.
Calcul de K :
Rappel :
Nos données initiales sont le globe terrestre supposé sphérique, centre O, rayon R. On associe à ce globe un repère cartésien classique, absolu, galiléen etc... tout ce qu'il y a de plus élémentaire. (OXY) est le plan de l'équateur. Les plans orthogonaux à (OXY) et passant par O (plans verticaux) sont dits plans méridiens. On peut puiser dans un cours de 5ème le récit des coutumes des géographes à l'égard de l'équateur et des méridiens.
On donne ensuite deux points A et B, pris tout à fait au hasard, sans être toutefois égaux. Sachant que les grands cercles de la surface terrestre passent par O, on cherche l'équation de l'arc de grand de cercle d'extrémités A et B.
5°
Détermination de la droite (OK)
On utilise le fait que (OLK) est une base orthogonale (il se peut que j'ai confondu orthogonal avec orthonormal par endroit, on corrigera à l'occasion...). N'importe quel point du cercle rose a une projection sur l'axe (OK), suivant l'axe (OL). L'intérêt de l'axe (OL) étant :
- qu'on connaît les coordonnées de L,
- et surtout que (OL) appartient au plan (OXY) ce qui signifie qu'une projection selon (OL) ne fait pas varier Z.
Prenons ainsi le point B (pour se conformer à la bulle de savon ci-dessus). On veut projeter B sur (OK). Comme il n'y a pas de variations en Z, on peut aussi bien travailler à l'altitude 0.
Autrement dit, le point b - projeté orthogonal de B sur (OK) - est le projeté de B suivant la droite parallèle à (OL) passant par B, bien. Mais il est possible de tout plaquer sur (OXY) dans un premier temps, puis de réintégrer la donnée ZB à la fin. Le plaquage donne le point b' intermédiaire situé dans (OXY) comme projeté de B'(XB,YB) sur l'axe (Ok) suivant la direction (OL).
Déterminons b' :
Direction (OL) :
(OL) en tant que droite a une direction spécifiée par l'angle formé avec (OX) donné à 180° près. Dans ce cas l'angle de la droite (OL) est Alpha+90°. Alpha étant l'angle qui fait tourner (OX) en (Ok) et (Ok) étant orthogonal à (OL).
La direction de (OL) est la tangente de cet angle. Autrement dit le coefficient directeur de (OL) est tg(Alpha+90°) ou YL/XL.
Droite (B'b') :
Comme (B'b') est parallèle à (OL), le coefficient directeur est le même. L'équation de droite est immédiate :
(B'b') : XL*Y - YL* X + C= 0
(On a préféré l'équation implicite X'Y-Y'X+d=0 à la forme y=a*x+b pour éviter la division par zéro)
Sachant que (B'b') passe par B', l'équation ci-dessus est vraie pour le couple (XB',YB') = (XB,YB). D'où :
C =YL* XB - XL*YB
Droite (Ok) :
Mêmes considérations élémentaires :
(Ok) : Xk*Y - Yk*X = 0
Intersection b' de (B'b') et (Ok) :
- XL*Y - YL* X + YL* XB - XL*YB= 0
- Xk*Y - Yk*X = 0
Xb' = ( Xk * ( XL*YB - YL * XB ) ) / ( Yk*XL -YL*Xk )
Yb' = (Yk * ( XL*YB - YL * XB ) ) / ( Yk*XL -YL*Xk )
Point b :
Xb = ( Xk * ( XL*YB - YL * XB ) ) / ( Yk*XL -YL*Xk )
Yb = (Yk * ( XL*YB - YL * XB ) ) / ( Yk*XL -YL*Xk )
Zb = ZB
Équation de (Ob) :
Se donner un vecteur OM(X,Y,Z) porté par (Ob) revient à étirer arbitrairement Ob d'un facteur w :
OM = w*Ob
Une fois dépliée dans (OXYZ) cette équation vectorielle devient :
X = w*Xb
Y= w*Yb
Z=w*Zb
Détermination du point K :
M=K si ||OM|| = R donc :
w^2*( Xb^2 + Yb^2 + Zb^2 ) = R^2
2 solutions :
w1 = + (R^2 / ( Xb^2 + Yb^2 + Zb^2 ) ) ^(1/2)
w2 = - (R^2 / ( Xb^2 + Yb^2 + Zb^2 ) ) ^(1/2)
On peut choisir arbitrairement w1 pour définir K, en associant à w2, le point K' diamétralement opposé.
XK = w1*Xb
YK= w1*Yb
ZK = w1*Zb
(Ne pas confondre ici B et b)
Cercle rose (KAB) :
On travaille dans la base orthonormale (O,OL/||OL||,OK/||OK||). Dans le plan muni d'une telle base, la rotation de centre O, d'angle t, appliquée au vecteur OL, s'écrit :
OM= R * cos(t) * OL / ||OL|| + R * sin (t) * OK / ||OK||
Comme ||OL|| = ||OK|| = R, l'équation de (KAB) s'écrit :
OM= cos(t) * OL + sin (t) * OK
Si on déplie le vecteur dans le repère absolu :
X = cos(t) * XL + sin(t) * XK
Y = cos(t) * YL + sin(t) * YK
Z = cos(t) * ZL + sin(t) * ZK
Angle Bêta :
L'angle Bêta permet de passer de Ok à OK par la rotation d'axe OL.
L'angle Bêta vérifie :
cos(Beta)=( XK^2 + YK^2 ) ^(1/2) / R
sin(Beta)=ZK / R
tg(Beta)=ZK / ( XK^2 + YK^2 ) ^(1/2)
Angle (OL,OA) :
Les formules du produit scalaire et du produit vectoriel dans des repères orthonormés permettent d'extraire cosinus et sinus.
OL.OA = ||OL|| * ||OA|| * cos(OL,OA) = XL*XA + YL*YA + ZL*ZA
||OLxOA|| = ||OL|| * ||OA|| * sin(OL,OA) = ((YL*ZA - YA*ZL)^2 + (ZL*XA - ZA*XL)^2 + (XL*YA - XA*YL)^2 )^(1/2)
ZL=0 ;
OL.OA = ||OL|| * ||OA|| * cos(OL,OA) = XL*XA + YL*YA
||OLxOA|| = ||OL|| * ||OA|| * sin(OL,OA) = ((YL*ZA)^2 + ( ZA*XL)^2 + (XL*YA - XA*YL)^2 )^(1/2)
cos(OL,OA) = (XL*XA + YL*YA) * 1/R^2
sin(OL,OA) = ( ( (YL*ZA)^2 + ( ZA*XL)^2 + (XL*YA - XA*YL)^2 )^(1/2) ) * 1/R^2
Angle (OL,OB) :
OL.OB = ||OL|| * ||OB|| * cos(OL,OB) = XL*XB + YL*YB
||OLxOB|| = ||OL|| * ||OB|| * sin(OL,OB) = ((YL*ZB)^2 + (ZB*XL)^2 + (XL*YB - XB*YL)^2 )^(1/2)
cos(OL,OB) = (XL*XB + YL*YB) * 1/R^2
sin(OL,OB) = ( ( (YL*ZB)^2 + (ZB*XL)^2 + (XL*YB - XB*YL)^2 )^(1/2) ) * 1/R^2
Équation de l'arc de grand de cercle d'extrémités A et B :
GdAB :
Rappel : t doit être un angle issu de OL pour compatibilité avec la base où s'exprime l'équation vectorielle du cercle ; autrement dit si tM est le paramètre qui donne la position d'un poinr M sur GdAB, il doit être égal à (OL,OM).
tA = (OL,OA)
tB = (OL,OB)
Si tB<tA faire tB+360
Ainsi lorsque t parcoure les valeurs de t allant de tA à tB , l'équation de l'arc de grand arc de cercle sous-tendu par A et B est :
********************************
**** X = cos(t) * XL + sin(t) * XK **
**** Y = cos(t) * YL + sin(t) * YK **
**** Z = cos(t) * ZL + sin(t) * ZK **
********************************
Notes : ZL = 0
Warning : Les angles doivent être convertis dans l'unité de votre calculatrice sous peine de résultats faux
\ \ / /
>°~°< [Paused]
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