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Niveau Maths sup
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hyperbole et diamètre

Posté par
fg04
16-03-10 à 00:20

Voici mon problème.

Je dois démontrer qu'une ellipse et une hyperbole de foyers communs n coupent à angle droit.

Je sais que en fait, je dois prouver que leur tangente respective se coupe à angle droit. De plus, je connais les équations de la tangente d'une ellipse et d'une hyperbole. Aussi, je sais que leur produit scalaire doit donner 0, puisqu'ils sont à angle droit. Mais je ne sais pas comment l'écrire.

Merci de bien vouloir m'aider.

Posté par
LeHibou
re : hyperbole et diamètre 16-03-10 à 08:45

Bonjour,
(petite expression de politesse à utiliser régulièrement)

Il faut déterminer les points d'intersection, en ces points calculer les vecteurs directeurs des tangentes, et vérifier que leur produit scalaire est nul

Posté par
fg04
re : hyperbole et diamètre 16-03-10 à 11:46

Bonjour,

Je sais comment faire le problème, cependant comment trouver les vecteurs directeurs est mon problème. Si tu lis ce que je sais, je t'explique ce que je dois faire, mais que je ne sais pas comment l'écrire. C'est plus ça mon problème.

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : hyperbole et diamètre 16-03-10 à 13:39

Choix du repère tel on puisse écrire les équations de l'hyperbole et de l'ellipse sous les formes :

x²/a² - y²/b² = 1  avec b² = c² - a² (hyperbole)

x²/A² + y²/B² = 1  avec B² = A² - c² (ellipse)

Les foyers sont F1(-c ; 0) et F2(c ; 0).
---
Les coordonnées des points de rencontre de l'ellipse et de l'hyperbole sont solutions du système:

x²/a² - y²/(c²-a²) = 1
x²/A² + y²/(A²-c²) = 1

x² = a²[1 + y²/(c²-a²)]
x² = A².[1 - y²/(A²-c²)]

a²[1 + y²/(c²-a²)] = A².[1 - y²/(A²-c²)]

y²[a²/(c²-a²) + A²/(A²-c²)] = A²-a²

y²[a²(A²-c²) + A²(c²-a²)] = (A²-a²).(c²-a²).(A²-c²)

y² = (A²-a²).(c²-a²).(A²-c²)/[a²(A²-c²) + A²(c²-a²)]

y² = (A²-a²).(c²-a²).(A²-c²)/(a²A²-a²c² + A²c²-a²A²)

y² = (A²-a²).(c²-a²).(A²-c²)/(c²(A²-a²))

y² = (c²-a²).(A²-c²)/c²

x²/A² + y²/(A²-c²) = 1
x²/A² + (c²-a²)/c² = 1
x² = A²[1 - (c²-a²)/c²]
x² = A²a²/c²

x = +/- A.a/c (abscisses des points de rencontre de l'ellipse et de l'hyperbole).
-----
Pour l'hyperbole :
x²/a² - y²/(c²-a²) = 1
y² = (c²-a²).(x² - a²)/a²

y1 = +/- V[(c²-a²).(x² - a²)/a²]
y1 = +/- V[(c²-a²)/a²].V(x²-a²)
y1' = +/- V[(c²-a²)/a²].x/V(x²-a²)
---
Pour l'ellipse :
  
x²/A² + y²/(A²-c²) = 1
y2² = (A²-c²).(A²-x²)/A²
y2 = +/- V[(A²-c²).(A²-x²)/A²]
y2 = +/- V[(A²-c²)/A²].V(A²-x²)
y2' = -/+ V[(A²-c²)/A²].x/V(A²-x²)
---
y1'.y2' = -V[(c²-a²)/a²].x/V(x²-a²) * V[(A²-c²)/A²].x/V(A²-x²)
y1'.y2' = -V[(c²-a²)/a²] * V[(A²-c²)/A²].x²/[V(A²-x²)(x²-a²)]

Et pour x = +/- A.a/c -->
y1'.y2' = -V[(c²-a²)/a²] * V[(A²-c²)/A²].(A²a²/c²)/[V(A²-(A²a²/c²))((A²a²/c²)-a²)]
y1'.y2' = -V[(c²-a²)/a²] * V[(A²-c²)/A²].(Aa/c²)/[V(1-(a²/c²))((A²/c²)-1)]
y1'.y2' = -V[(c²-a²)/a²] * V[(A²-c²)/A²].Aa/[V(c²-a²)(A²-c²)]
y1'.y2' = -1

Le produit des coeff. directeurs des tangentes à l'ellipse et à l'hyperbole aux points de rencontre de l'ellipse et de l'hyperbole est égale à -1.

Et donc les tangentes aux points de contact de l'ellipse et de l'hyperbole sont perpendiculaires.
-----
Sauf distraction ou erreurs (rien relu)



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