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#1 Re : Entraide (supérieur) » Rotations et coordonnées sur une sphère » 12-09-2017 12:43:35
Je reviens avec un peu de retard, mais c'est pour la bonne cause !
La solution est : il faut appliquer successivement les 3 rotations suivantes :
- M1 : rotation autour de Oz de –long_A, soit Rz(-long_A) => cette rotation amène le point A sur le "méridien 0°" ( = A' )
- M2 : rotation autour de Oy de pi/2+lat_B-lat_A, soit Ry(pi/2+lat_B-lat_A) => cette rotation amène le point A' à la latitude de B.(= A'')
- M3 : rotation autour de Oz de lon_B, soit Rz(lon_B) => cette rotation amène le point A'' à la longitude de B. ( A''' = B )
Avec l'astuce de la première rotation, on s'affranchit de tous les calculs et équations dans lesquels je me suis perdu durant des jours...!
" La simplicité est la sophistication suprême. " Léonard de Vinci
Merci à tous !
#2 Re : Entraide (supérieur) » Rotations et coordonnées sur une sphère » 31-08-2017 21:58:06
Bonsoir Yassine (puisque tu sembles être le seul à t'intéresser à ce sujet...)
Voilà, j'ai repris un peu de temps pour me repencher sur tout ça.
Je suis arrivé aux résultats suivants :
Soit P1(x1, y1, z1) le point de départ et P2(x2, y2, z2) celui d'arrivée.
- 1ère étape, rotation en latitude, avec la matrice simplifiée :
cos(phi) sin(phi)
-sin(phi) cos(phi)
Il vient :
sin(phi) = (x2.z1 - x1.z2)/(x1.x1 + z1.z1)
cos(phi) = ( x2 - z1.sin(phi) )/x1
- 2ème étape, avec le produit de matrice X2 = Rz.Ry.X1
En posant A = x1.cos(phi) + z1.sin(phi)
sin(théta) = (y2.A - x2.y1) / (y1.y1 - A.A)
cos(théta) = (x2 + y1.sin(théta) ) / A
J'ai refais plusieurs fois les calculs, je ne pense pas m'être trompé... Mais une fois que je les applique numériquement, rien ne correspond à ce à quoi je m'attends...!
A moins que mon erreur réside dans l'application informatique du résultat... Est-ce que quelqu'un pourrait vérifier mes résolutions d'équation, svp ?
Merci d'avance !
#3 Re : Entraide (supérieur) » Rotations et coordonnées sur une sphère » 15-08-2017 23:22:33
Yassine,
Merci de ta réponse ! Si ce n'est que ça, je vais recommencer...!
Mais pas tout de suite, je ne suis pas en conditions en ce moment (soleil, piscine, tout ça, quoi...)
Je reviens dès que j'ai du neuf, merci encore !
Pascal
-------------------------
Je reviens, mais c'est pour dire que je patauge toujours... Je suis vraiment rouillé ! :(
#4 Re : Entraide (supérieur) » Rotations et coordonnées sur une sphère » 09-08-2017 13:31:47
Bon, désolé, mais ça coince...
(Pour simplifier, je travaille avec une sphère de rayon 1).
J'ai commencé par la rotation en latitude (phi donne la colatitude), selon l'axe des x (y=0).
La matrice simplifiée devient donc :
cos(phi) sin(phi)
-sin(phi) cos(phi)
Soit P1(x1, y1, z1) le point de départ et P2(x2, y2, z2) celui d'arrivée.
Il vient :
cos(phi) = ( x1*x2 + z1*z2 ) / ( x1*x1 + z1 * z1 )
sin(phi) = ( cos(phi)*z1 - z2 ) / x1
En essayant quelques valeurs pour les latitudes/longitudes de départ et d'arrivées (en convertissant les coordonnées cartésiennes en polaires), je trouve des valeurs satisfaisantes pour phi. (dans la mesure où je ne peux en juger qu'au pifomètre, avec de petites variation de +/- 20° autour d'une position).
Je m'attaque à la deuxième partie :
Je fais le produit de matrices Ry * Rz. (dans ce sens, puisque j'ai commencé par la rotation en latitude).
J'obtiens donc trois équations, où sont connus :
- x1, y1, z1, coordonnées du point de départ
- x2, y2, z2, coordonnées du point d'arrivée
- cos(phi) et sin(phi), d'après la solution de la première étape.
deux inconnues :
- cos(theta) et sin(theta), qui définissent ma rotation en longitude.
Deux inconnues, trois équations : logiquement, la solution est là.
Logiquement, oui, sauf que malgré tous mes efforts, impossible d'arriver à une solution satisfaisante...
Au final, j'ai réduit les 3 équations ainsi :
sin(théta) = ( -y1.z1.sin(phi) + x2.y1 + x1.y2.cos(phi) ) / ( x1.x1.cos(phi) - y1.y1.cos(phi) )
cos(théta) = - ( y2 - x1.sin(théta) ) / y1
Le souci, c'est qu'en réinjectant les données du point 1 dans la matrice Ry * Rz avec les valeurs des sinus et cosinus trouvés... je n'obtiens pas les coordonnées du point 2....
Quid ?
#5 Re : Entraide (supérieur) » Rotations et coordonnées sur une sphère » 07-08-2017 15:42:05
Bonjour Yassine,
(Je suis de retour après une petite pause...)
Si, dans le principe, je crois avoir bien saisi votre explication, je dois avouer que j'ai de la peine à la mettre en pratique ! Sans doute suis-je plus rouillé que je ne le pensais. Je vais prendre une petite pause pour des vacances bien méritée, et profiter de l'occasion pour trouver un temps calme pour me pencher avec application (et acharnement) sur le sujet...
J'espère que mon prochain message sera un message de succès !
#6 Re : Entraide (supérieur) » Rotations et coordonnées sur une sphère » 01-08-2017 16:25:57
Merci Yassine pour vous être penché sur mon petit souci ! :-)
Je crois avoir saisi la méthode... à un détail près !
Pour ma part, dans l'état actuel de ma résolution, je passe d'abord par une rotation en latitude (Ry dans la fiche WP) puis en longitude (Rz itou).
Je ne vois pas comment vous passez de la matrice 3X3 à la matrice 2x2...
Si je suis votre méthode, comment "traduire" Ry en matrice 2x2 afin de trouver Phi ?
(l'étape suivante, je devrais pouvoir m'en sortir...)
Merci d'avance !
#7 Entraide (supérieur) » Rotations et coordonnées sur une sphère » 31-07-2017 12:02:47
- Paskalo
- Réponses : 11
Bonjour à tous,
Je me permets de vous contacter pour un problème un peu particulier...
Mon but final est de déplacer des points géographiques sur le globe terrestre.
Pour cela, j'ai bien étudié les pages de wikipédia suivantes :
- Matrices de rotations (https://fr.wikipedia.org/wiki/Matrice_de_rotation)
- Coordonnées sphériques (https://fr.wikipedia.org/wiki/Coordonn% … 3%A9riques)
et, à l'aide de mes souvenirs de cours de math (il y a loin), et d'une bonne dose de patience, j'ai réussi à monter une feuille Excel me permettant de modifier les coordonnées (latitude et longitude) d'un point donné par une rotation en latitude puis en longitude (selon les axes appropriés : en appliquant les matrices Ry puis Rz, pour reprendre la notation des articles)
Tout semble bien fonctionner...
Il me reste un seul problème : point passer d'un point A ( lat_A; long_A ) à un point B ( lat_B ; long_B), je souhaite connaître quel est l'angle de chacune des rotations (en latitude puis en longitude) nécessaires.
On pourrait croire qu'il s'agit de oméga = lat_B - lat_A et phi = long_B - long_A. Eh bien non.
Je tourne les équations dans tous les sens, sans succès.
Comment trouver les fonctions f et g telles que :
omega = f( lat_A ; long_A ; lat_B ; long_B )
et
phi = f( lat_A ; long_A ; lat_B ; long_B ) ?
Merci d'avance !
----------- Avancement de la résolution -------
J'ai commencé par faire le produit de mes deux matrices? J'obtiens :
cos(Phi).cos(Théta) -sin(Théta).cos(Phi) sin(Phi)
sin(Théta) cos(Théta) 0
-sin(Phi).cos(Théta) sin(Phi).sin(Théta) cos(Phi)
Donc, si j'ai bien compris, il faut que je me serve de cette matrice pour exprimer Phi et Théta en fonction de x,x',y,y',z,z' ?
Quelqu'un peut-il me le confirmer avant que je me lance dans le bain ?
------------ Avancement de la résolution (2) ---------------
J'ai essayé de me lancer, mais même si j'ai trois équations, deux inconnus (Phi et Théta), impossible d'avancer : j'ai des cosinus de partout...
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#8 Re : Entraide (collège-lycée) » Dans un sac... Pb de combinatoire » 06-03-2017 11:30:33
J'aurais envie d'écrire que la réponse au 2) est f=5/126 et au point 3) f = 1/126...
Mais intuitivement, je sens que c'est faux, puisque toutes les possibilités ne sont pas équiprobables. (je n'arrive pas à le justifier, mais ça me semble "évident" - désolé pour le terme !) ;)
Vers quelle(s) formule(s) faudrait-il se tourner pour calculer ces deux probabilités ?
#9 Re : Entraide (collège-lycée) » Dans un sac... Pb de combinatoire » 06-03-2017 11:05:49
Si j'ai bien compris l'explication des combinaisons avec répétitions (après lecture également de l'article sur WP),
la solution de 1) serait donc "Gamma n k" avec n=5 (5 couleurs discernables) et k = 5 (5 tirages)...?
En chiffrant : N = (5+5-1)! / (5! * (5-1) ! ) = 9! / (5!*4!) = 9*8*7*6 / (4*3*2) = 126.
J'ai bon ?
#10 Re : Entraide (collège-lycée) » Dans un sac... Pb de combinatoire » 06-03-2017 10:18:02
Bonjour à vous,
Oui, effectivement, je n'avais pas précisé, mais c'est sans remise.
Je suis un peu étonné par votre réponse au 1)...
Pour moi, cette valeur (50*49*48*47*46)/(1*2*3*4*5) correspond au nombre possible de tirages différents dans le cas où toutes les boules sont différentes. (50 nuances de gris, par exemple. Disons, 50 numéros différents, ça fera moins littéraire !;) )
Or, dans ma vision des choses (qui est peut-être faussée), si l'on construit cet arbre des possibilités (50*49*48*47*46), il y a plusieurs branches qui conduisent à la même combinaison de couleurs, non ? Donc le nombre de possibilité devrait être inférieur ?
Non ?
#11 Entraide (collège-lycée) » Dans un sac... Pb de combinatoire » 05-03-2017 15:02:19
- Paskalo
- Réponses : 7
Bonjour à tous,
Mes cours de proba et combinatoires sont loin, (Bac en 89), mais je me souviens tout de même de quelques formules.
Cela dit, je bute sur un petit problème de dénombrement dont je vous fournis l'énoncé. Tout commence de la façon habituelle : "dans un sac..."
Dans un sac, il y a 50 boules, de 5 couleurs différentes : 10 noires, 10 blanches, 10 rouges, 10 jaunes et 10 bleues.
On tire au hasard 5 boules.
Questions :
1) combien y a-t-il de combinaisons possibles de couleurs (5 rouges, OU 1 noire et 4 jaunes, OU 3 bleues 1 verte et 1 rouge, etc...) ?
2) quelle est la probabilité de tirer 5 boules de la même couleur ?
3) quelle est la probabilité de tirer 5 boules de 5 couleurs différentes ?
Je me souviens des façons de résoudre les problèmes avec 2 couleurs (les sempiternelles boules noires et blanches), mais là, je cale...
Y a-t-il une bonne âme pour m'expliquer la manière d'arriver à la bonne solution ?
Merci d'avance à tous !
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