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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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equation parametrique elipse

Posté par
loulouetlilou
17-04-21 à 10:32

Bonjour, j'aurais besoin de votre aide pour cet exercice de géométrie que voici: Considérons la paramétrisation
\left\lbrace\begin{matrix} x(t)=\frac{t^2}{1+t^2}\\ y(t)=\frac{2t}{1+t^2} \end{matrix}\right. où t parcoure R
Déterminer que c'est l'équation d'une ellipse et donner ses caractéristiques.
Alors j'ai trouvé que y(t) peut s'écrite y(t)=sin(u) en posant u=tan(t/2) mais je n'arrive pas à avoir une "jolie" écriture de x(t) avec ce changement de variable et j'ai du mal à voir pour la suite donc je ne sais pas si je suis bien partie. Par suite, toute aide serait la bienvenue ! Merci d'avance.

Posté par
verdurin
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 10:47

Bonjour,
tu peux calculer 2x-1 en fonction de t.

Posté par
Glapion Moderateur
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 10:59

Bonjour, ça n'a pas trop l'air d'une ellipse

essaye de faire y²-4x = ?

Posté par
matheuxmatou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 11:27

bonjour
si si Glapion, c'est une ellipse !

Posté par
matheuxmatou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 11:30

soit avec l'idée de verdurin pour paramétrer en fonctions trigo

soit en calculant 4x²+y² ... et se ramener à une équation cartésienne.

Posté par
Glapion Moderateur
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 11:53

ha oui j'ai dit une bêtise, j'ai cru que y²-4x=0 et que c'était une parabole couchée, pas bien réveillé

moi j'aurais posé t = tan(u/2) qui donne tout de suite y = sin u et x = sin²(u/2)
avec ça on devrait arriver à exprimer y en fonction de x

Posté par
loulouetlilou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 12:13

Avec l'idée de verdurin j'obtiens \left\lbrace\begin{matrix} x(t)=(cos(u)-1)/2\\ y(t)=sin(u) \end{matrix}\right. avec u=tan(t/2)

et avec l'idée de matheuxmatou j'ai4x^2+y^2=\frac{4t^4-4t^2}{(1+t^2)^2}

par contre je ne vois pas comment poursuivre ....

Posté par
Glapion Moderateur
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 13:11

non ne reviens pas en t, reste en u
et puis x est faux c'est x = (1- cos u)/2

4x²+y² = (cos u -1)² + sin²u = 2 - 2cos u = 4x

Posté par
loulouetlilou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 13:24

Je crois que c'est bon ! Avec l'idée de matheuxmatou j'ai4x^2+y^2=\frac{4t^4+4t^2}{(1+t^2)^2}=4t^2\frac{1+t^2}{(1+t^2)^2}=4x Après quelques manipulations on obtient l'équation (2x-1)^2+y^2=1 Et après un simple changement de repère on trouve l'équation réduite d'une ellipse et l'exercice est ainsi résolu. Est ce correct ?

Posté par
loulouetlilou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 13:44

( rectification on considère 4(x-0.5)^2 et non pas (2x-1)^2)

Posté par
loulouetlilou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 13:48

(et il y a en fait 2 changements de variables)

Posté par
loulouetlilou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 14:25

Si mes calculs sont bons on a F(\frac{1}{2},\frac{\sqrt{3}}{2}) comme foyer et D:y=\frac{2}{\sqrt{3}} comme directrice dans le repère de départ.

Posté par
carpediem
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 14:37

salut

sans passer par les fonctions trigo :

du système on déduit que 2x = ty

donc 4x^2 + y^2 = (t^2 + 1)y^2 = \dfrac {4t^2} {t^2 + 1} = 2ty = 4x

donc 4x^2 + y^2 = 4x \iff 4x^2 - 4x + 1 + y^2 = 1 \iff (2x - 1)^2 + y^2 = 1

Posté par
loulouetlilou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 15:12

Salut carpediem ! Oui au final j'ai abandonné la trigo et j'ai raisonné d'une manière similaire à la tienne

Posté par
carpediem
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 18:53

attention cependant à vérifier la réciproque il me semble :

si le point M(x, y) vérifie le système alors il appartient à l'ellipse d'équation (2x - 1)^2 + y^2 = 1

mais tout point de cette ellipse vérifie-t-il le système ?

car il me semble qu'il n'y a pas équivalence dans ce qui précède ...

Posté par
matheuxmatou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 18:55

et d'ailleurs il y a 2 points non atteints il me semble !

Posté par
matheuxmatou
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 18:55

ah non pardon, un seul

Posté par
GBZM
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 18:57

Bonjour,

Dans toute paramétrisation rationnelle d'une ellipse il manque forcément un point (trouver lequel ici). Ce n'est pas un problème.

Posté par
verdurin
re : equation parametrique elipse 17-04-21 à 19:54

Très longtemps après la bataille, mon idée était
2x-1=-\cos u et y =\sin u donc (2x-1)^2+y^2=1.

Pour répondre à la question de GBZM :
il manque le point (1;0) correspondant à t=\infty si on identifie l'ellipse à la droite projective réelle.

Posté par
matheuxmatou
re : equation parametrique elipse 18-04-21 à 11:12

verdurin

oui, cela rejoignait la mienne par une méthode trigo...

\dfrac{(x-\frac{1}{2})^2}{(\frac{1}{2})^2}+\dfrac{y^2}{1^2} = 1

et (x;y) (1;0)

d'où les paramètres...

et avec ta méthode et en posant t=-u

\begin{cases}x=\dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2}\times \cos(t) \\ y=0+1\times\sin(t) 
 \\ \end{cases}

avec t ]- ; +[

ce qui donne les équations paramétriques "classiques" de l'ellipse privée d'un point.

Posté par
loulouetlilou
re : equation parametrique elipse 19-04-21 à 23:32

Je vous avoues que sur la fin vous m'avez un peu perdue... Je vais attendre la correction de mon professeur et je reviendrais vers vous si c'est encore floue. Merci à tous de votre aide !

Posté par
matheuxmatou
re : equation parametrique elipse 20-04-21 à 18:12

c'est quoi la définition d'une ellipse pour toi ?

Posté par
loulouetlilou
re : equation parametrique elipse 29-04-21 à 09:55

Ca dépend, j'ai plus ou moins 3 définitions d'une ellipse, la paramétrisation avec cos(t) et sin(t), celle avec une affinité appliqué à un cercle et celle comme quoi il existe un repère où l'equation est de la forme x²/a²+y²/b²=1. Mais la correction de mon professeur fut très claire. Encore merci de votre investissement.

Posté par
carpediem
re : equation parametrique elipse 29-04-21 à 10:02

et quelle fut a correction de ton prof ?

Posté par
loulouetlilou
re : equation parametrique elipse 29-04-21 à 12:09

La même que ce vous avez proposé mais c'est plus clair en entendant de vive voix quelqu'un l'expliquer !



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