Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau exercices
Partager :

calcul d'aires

Posté par
mathafou Moderateur
16-05-24 à 11:04

Bonjour,

une fois n'est pas coutume

étant donnée une parabole et deux tangentes quelconques

calcul d\'aires

démontrer que l'aire bleue entre la courbe et les tangentes est le 1/3 de l'aire du triangle ABC

Posté par
carpediem
re : calcul d'aires 16-05-24 à 11:39

salut mathafou

 Cliquez pour afficher

Posté par
mathafou Moderateur
re : calcul d'aires 16-05-24 à 12:08



certes, (je n'avais pas vu)
mais bon, tout le monde y avait sans doute fait le calcul, mais personne n'en avait donné la démonstration
(à part celle faite par un esclave en silicium)

Posté par
dpi
re : calcul d'aires 16-05-24 à 16:45

Bonjour,
J'ai un doute...

 Cliquez pour afficher

Posté par
mathafou Moderateur
re : calcul d'aires 16-05-24 à 17:18

bonjour dpi,

tu t'es sans doute un peu mélangé les pinceaux
(superposition de diverses aires rendant le calcul cryptique)

 Cliquez pour afficher

Posté par
mathafou Moderateur
re : calcul d'aires 17-05-24 à 16:08

Bonjour,
cette question ne semble pas passionner les foules ...

des pistes de méthode, au choix :

1) le calcul "bourrin", niveau Terminale (*) :
équation de tangentes, intersections, calcul d'intégrales
ça marche très bien, sans complications démesurées.
(* Terminale actuelle, Cf Etude de la position relative entre une courbe et une droite qui est ce qui m'a incité à cet exercice-ci)

2) un calcul simplifié utilisant les propriété géométriques des tangentes à une parabole (Cf d'anciens livres de maths sur les coniques)

3) idem mais sans calcul (enfin si, juste des proportions !) et un résultat connu d'Archimède sur l'aire d'un segment de parabole (cf dpi et Internet)

calcul d\'aires
segment de parabole

j'avoue que je ne connaissais pas ce résultat d'Archimède,
mais comme dit dans la discussion pointée par carpediem :

Citation :
- avec ce que l'on sait la réponse est quasi immédiate ...
- mais tout le monde sait-il ce que l'on sait ?

Posté par
dpi
re : calcul d'aires 17-05-24 à 18:01

Bonjour,
Comme il pleuvait j'ai pu vérifier sur un exemple simple *.

*chiffre approchés ...

calcul d\'aires

Posté par
mathafou Moderateur
re : calcul d'aires 17-05-24 à 18:41

remarque que avec ton calcul de proportions le 16-05-24 à 16:45 tu y étais presque, à la preuve exacte !
(une erreur sur quelle surface est quoi ou sur une simplification de différence de fractions ?? bref juste des erreurs d'inattention)

Posté par
jandri Correcteur
re : calcul d'aires 17-05-24 à 18:59

Bonjour,
la démonstration niveau Terminale ne demande pas beaucoup de calculs.

Pour calculer l'aire S_{+} entre la courbe et la droite AB (d'équation y=px+q) on utilise le fait que g(x)=px+q-x^2 s'annule en a et b, donc g(x)=-(x-a)(x-b).
Une IPP donne rapidement S_{+} :

 Cliquez pour afficher

On calcule ensuite l'équation de la tangente à la courbe en A, y=2ax-a^2, d'où celle en B, y=2bx-b^2, puis l'abscisse du point d'intersection, c=\frac{a+b}2.

L'aire S_{-} limitée par la courbe et ses tangentes en A et B est égale à :
 Cliquez pour afficher


On a bien S_{-}=\frac13(S_{+}+S_{-})

Posté par
mathafou Moderateur
re : calcul d'aires 17-05-24 à 19:50

oui.

il faut quelques astuces / habitude des calculs pour voir certaines des simplifications utilisées ici !

Posté par
dpi
re : calcul d'aires 18-05-24 à 08:17

En résumé...
Dans ma figure  du 17 à 18 h 01
Une sécante à une parabole aux points A et B et les deux tangentes
aux mêmes points  se rejoignant au point C déterminent deux
triangles le premier avec le point S sommet de la parabole soit ABS
et le second ABC;  tels que l'aire ABC =2 aires ABS.

Posté par
mathafou Moderateur
re : calcul d'aires 18-05-24 à 08:53

c'est là où je ne suis pas d'accord : ce n'est pas le sommet de la parabole qu'il faut prendre !

ABC = 2 ABS est faux et aire jaune P = 4/3 de ABS aussi, Archimède ne dit pas ça !
Archimède dit ABP avec P le point de la parabole pour lequel l'aire de ABP est maximale

calcul d\'aires

la hauteur issue de S dans ABS est < strictement à la hauteur issue de P de ABP,
c'est à dire le point de contact d'une tangente parallèle à AB

de façon générale l'aire de ABP avec P sur une courbe quelconque, avec AB donné est maximale / minimale lorsque P est un point de contact avec une tangente parallèle à AB
exemple avec un cercle, mais c'est général

calcul d\'aires

(dans la cas de la parabole P du côté de l'infini est rejeté bien sur)



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !