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Niveau seconde
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Calculer une distance sur un graphique.

Posté par
mmmaylis
13-03-11 à 15:07

Bonjour,
donc voici l'énoncé d'un exo pour Dm, j'ai fait toutes les questions sauf la dernière qui est facultative, même si elle n'est pas obligatoire j'aimerais bien comprendre comment la résoudre car je n'arrive à rien je ne sais pas quoi faire.
Donc je vous donne tous les énoncés :

On considère les fonctions f & g respectivement définies sur R par :
f(x): -1/2x² + 3x + 7/2 et g(x)= 3/2x -3/2
On appelle Cf et Cg leurs courbes représentatives dans un repère (O,I,J)
1)a. Montrer que f(x)=-1/2 (x-3)² +8 (FAIT)
b.Construire les deux courbes (FAIT)
c.Résoudre graphiquement les équations ou inéquations suivantes:
f(x)=3,5 / f(x)≥3,5 / f(x)≤g(x) / -6≤g(x)≤ 6

(FAIT)
Et voilà la questions facultative :
3)Dans cette question vous pouvez prendre toutes les initiatives que vous voulez ...
Soit x∈[-2:5], M le point de Cf d'abscisse x et N le point de Cg d'abcisse x.
La distance MN est alors l'écart entre les deux courbes.
Prouver que MN admet un maximum. Quel est ce maximum? En quelle valeur de x est-il atteint?
Argumentez soigneusement vos réponses.

Merci d'avance de votre aide.

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 16:36

Bonjour mmmaylis

Si tu calcules la différence entre f(x) et g(x) , qu'obtiens-tu ?

Posté par
mmmaylis
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 19:32

Donc f(x)-g(x)=
-1/2x² + 3x + 7/2 - 3/2x -3/2
-1/2x² + 4/2 + 6/2x - 3/2x
-1/2x² + 3/2x + 4/2
c'est bon?

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 20:27

C'est -1/2x² + 3x + 7/2 - 3/2x + 3/2

= -1/2x² + 3/2x + 5  Ceci est l'équation d'une parabole

Que sais-tu de l'aspect d'une parabole ax²+bx+c quand le coefficient de x² (a) est négatif ?

Posté par
mmmaylis
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 20:37

Elle est tournée vers le bas lorsque a est négatif ...

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 20:49

Très bien ! Elle présente donc un maximum , cela signifie que notre différence atteindra pour une certaine valeur de x un maximum . C'est ce qu'il fallait montrer.

Sais-tu pour quelle valeur ax²+bx+c arrive à un extremum ? ( maximum ou minimum )

Calculer une distance sur un graphique.

Posté par
mmmaylis
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 20:55

L'extremum est sur le point (3;8), pour la fonction f ... c'est ça que vous me demandez ou j'ai mal compris?

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:06

De façon générale , le max (ou le min) se produit quand x = -b/2a

Ici on a MN = -1/2x² + 3/2x + 5  donc le maximum est en x = (-3/2)/2*(-1/2) = 3/2

Pour calculer ce maximum , on remplace dans -1/2x² + 3/2x + 5 , x par 3/2

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:12

Voilà cette distance maximale entre la courbe et la droite

Calculer une distance sur un graphique.

Posté par
mmmaylis
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:27

-1/2x² + 3/2x + 5 , x par 3/2
-1/2 x (3/2)² + 3/2 x 3/2 + 5
-1/2 x 9/4 + 9/4 + 40/8
-9/8 + 18/8 + 40/8
49/8
j'ai du faire une grosse erreur de calcul là ...

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:31

Non , tu n'as pas fait d'erreur , c'est bien ça

49/8 = 6,125 qui correspond bien au maximum

Posté par
mmmaylis
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:34

Ah d'accord, je pensais que ça tomberait sur un compte rond.
Par contre, je n'ai pas compris, quand vous faites cela:
x = (-3/2)/2*(-1/2) = 3/2

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:35

Tu peux aussi faire la vérification suivante

f(1,5) = -1/2*1,5² + 3*1,5 + 7/2 = 6,875
g(1,5) = 3/2*1,5 -3/2 = 0,75

f(1,5)- g(1,5) = 6,125

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:36

c'est la relation -b/2a que tu ne connais pas , ou c'est le calcul en lui-même ?

Posté par
mmmaylis
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:43

-b/2a je ne l'ai pas (encore) fait en cours ...

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:55

On peut essayer de trouver une identité remarquable en factorisant le début de l'expression

-1/2x² + 3/2x + 5

= -1/2 ( x² -3x - 10)  ( la partie soulignée peut être considérée comme le début de la 2ème identité remarquable )

= -1/2 [(x-3/2)²-9/4 +5 ]

= -1/2 [(x-3/2)² +11/4]

Cette quantité est maximale quand x-3/2 = 0 donc x = 3/2

Posté par
mmmaylis
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 21:57

D'accord, je comprend mieux comme ça.
En tout cas, merci beaucoup d'avoir prit du temps pour m'expliquer c'est très gentil.
Bonne soirée.

Posté par
Elisabeth67
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 22:01

De rien ! Bonne soirée à toi aussi ! Et bonne semaine !  

Posté par
mmmaylis
re : Calculer une distance sur un graphique. 13-03-11 à 22:08

Merci



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