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Niveau Maths sup
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courbe paramétrée polaire

Posté par
scoubidoufcg
25-12-08 à 18:37

Bonsoir,

J'ai un problème pour résoudre une courbe paramétrée polaire qui est
ro(théta) = racine carrée(cos(2théta)).

J'utilise mon plan d'étude du cours qui demande d'obtenir le domaine de définition ; ce qui signifie que cos(2théta)>=0 soit 0<=théta>=Pi/2.

Ensuite, je calcule la dérivée de ro(théta) et j'obtiens :
ro'(théta)=    (-2sin(2théta))/
            (2racine(cos(2théta)))

et là j'ai déjà un problème, ro'(théta) n'est pas défini sur le domaine de définition de ro(théta) mais sur 0<théta>Pi/2. Est-ce une erreur de ma part ou bien le domaine de définition n'est pas le même que le domaine de dérivabilité ?

Ensuite, pour obtenir les variations de ro(théta) il faut étudier le signe de -2sin(2théta) et là j'obtiens ro'(théta)<0 pour 0<théta<Pi/2 puisque sin(théta)>0 pour 0<théta<Pi. Mais j'ai un doute sur le fait que ro'(théta) ne s'annule pas sur le domaine de dérivabilité puisque la courbe que j'étudie est représentée par le symbole de l'infini(Lemniscate de Bernoulli).

Pouvez-vous m'aider s'il vous plaît?

Merci et bonnes fêtes.

Posté par
scoubidoufcg
re : courbe paramétrée polaire 26-12-08 à 16:54

Personne n'a de commentaires ou d'aides à m'apporter ?

Posté par
sloreviv
re : courbe paramétrée polaire 26-12-08 à 18:11

Bonjour
periode de ta fonction i donc ta courbe est sym etrique par rapport à O etude sur un intervalle de longueur Pi ,
fonction paire , donc prends [-pi/2;pi/2]
encore fautil que la racine caree existe donc restriction à [-pi/4;pi/4], et vu la parite courbe symetrique par rapport à ox , etude sur [0;pi/4]puis sym par rapport a ox puis symetrie par rapport à O
etude sur [0;pi/4] , ro(pi/4) =0 donc passage de la courbe en O pour theta=pi/4 avec tangente qui fait pi/4 avec ox
OK pour ta derivee , , ta fonction est effectivement decroissante de 0 ( point A(x=1;y=0)) à pi/4, voila sauf erreur

Posté par
sloreviv
re : courbe paramétrée polaire 26-12-08 à 18:13

en A ro'=0 donc cot(V) =0 donc V=pi/2 donc le vecteur tangent est perpendiculaire a (OA)

Posté par
scoubidoufcg
re : courbe paramétrée polaire 27-12-08 à 10:09

Merci bien pour votre aide.

J'ai encore deux, trois choses à vous demander :

Il me semble que ro' n'est pas défini en Pi/4 donc il faut l'exclure du domaine de définition,non?

cos est périodique de période 2Pi, il me semble. Pourquoi pouvez-vous affirmer que la fonction est périodique de période Pi? Cela me semble logique qu'elle le soit mais je n'arrive pas à me le justifier, c'est-à-dire, je comprends pourquoi elle l'est mais je ne saurais le démontrer.

Pour la tangente en Pi/4, vous utilisez le fait que si ro(thêta)=0, la tangente est dirigée par le vecteur u(thêta), c'est bien cela? Mais pour la tangente en 0, ro(0)=racine(cos(0))=racine(1) différent de 0, et comme sin(0)=0, ro'(0)=0, la tangente devrait être dirigée par le vecteur v(thêta), non? En fait, je n'ai pas compris comment vous obteniez les coordonnées de ro(0) : je trouve bien ro(0)=1 mais je ne comprends pas pourquoi vous écrivez x=1 et y=0 et non x=0 et y=1. Ainsi que pour le vecteur tangent, je ne comprends pas vraiment ce que vous faites. Vous calculez (cos)puissance-1, d'accord, mais pourquoi le faites vous?

Encore merci de votre aide.

Posté par
scoubidoufcg
re : courbe paramétrée polaire 27-12-08 à 10:34

En fait, vous calculez cotan(V)=0 et non (cos)puissance-1(V), mais on a sin /racine(cos) donc ce n'est pas tan.
Et je ne comprend toujours pas pourquoi vous faites cela...

Posté par
scoubidoufcg
re : courbe paramétrée polaire 27-12-08 à 10:50

En fait, on pourrait le justifier comme cela pour la tangente en 0 ?

En 0, ro différent de 0 et ro'=0 donc la tangente est portée par le vecteur v(thêta) perpendiculaire à u(thêta) qui à un angle égal à thêta=0 avec l'axe des abscisses donc v(thêta) est perpendiculaire à l'axe des abscisses, ce qui signifie qu'on a une tangente dirigée par Pi/2 en thêta=0.

Posté par
sloreviv
re : courbe paramétrée polaire 27-12-08 à 16:32

\cos est de période 2\pi donc \cos(2(\theta+\pi))=\cos(2\theta) donc la fonction \rhoest de période \pi.
pour le vecteur tangent \vec {OM_{\theta}}=\rho(\theta)u(\theta);{d(\vec {OM_{\theta}})\over d\theta}= \rho'(\theta)u(\theta)+\rho(\theta)v(\theta)avec u(\theta) de coordonnees (\cos(\theta);\sin(\theta))et v((\theta) de coordonnees (\cos(\theta+{\pi\over 2});\sin(\theta)+{\pi\over 2})donc dans la base (u(\theta); v(\theta))si V est l'angle de la tangente {\cos(V)\over sin(V)}={\rho'(\theta)\over \rho(\theta)}quand CotV=0 c'est que V=+\,ou\,-{\pi\over 2}, c'est le cas quand \rho'(\theta)=0, le vecteur tangent est alrs perpendiculaire au rayon (OM_{\theta})
OK pour ton msg de 10h50

Posté par
sloreviv
re : courbe paramétrée polaire 27-12-08 à 16:36

OK pour :

Citation :
Il me semble que ro' n'est pas défini en Pi/4 donc il faut l'exclure du domaine de définition,

OK pour
Citation :
Pour la tangente en Pi/4, vous utilisez le fait que si ro(thêta)=0, la tangente est dirigée par le vecteur u(thêta), c'est bien cela? Mais pour la tangente en 0, ro(0)=racine(cos(0))=racine(1)

\vec {OM_{\theta}}=\rho(\theta)u(\theta);avec u(\theta) de coordonnees (\cos(\theta);\sin(\theta))



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