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Calcul d'une asymptote

Posté par
music_sab
11-06-10 à 17:40

Bonjour,

Voilà, j'ai un oral d'application des maths bientôt, et j'ai un problème pour calculer une (ou plutôt 2) asymptotes obliques

Pour un hyperbole d'équation cartésienne implicite :

\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1

Donc en équation explicite :

y=\pm \frac{ b}{a}\sqrt{x^2-a^2}

a et b sont des constantes

Voilà, tout ceci donne un graphique comme ceci...

Je sais que la solution est : y=\pm \frac{b}{a}x

Mais je n'arrive pas rigoureusement à y retrouver...

Merci beaucoup de votre aide...

Calcul d\'une asymptote

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 17:42

Bonjour,
x²/a²-y²/b² est une identité remarquable...

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 17:46

( x/a - y/b ) ( x/a + y/b ) = 1

Mais maintenant... ?

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 17:47

Oulà pardon, j'avais lu =0.

Donc ta solution y=+/- (b/a)*x est fausse. Regarde le dessin.

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 17:53

Non, c'est juste

Ici dans mon graphique

a=1 et b = 1

Et les asymptotes son bien y=x et y=-x

Calcul d\'une asymptote

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 17:55

Sans plus de calcul ne faut-il pas alors chercher limite en + et - l'infini de f(x)-(ax+b) et si tu trouves 0 alors c'est ok

la définition d'une asymptote est bien si lim f(x)-(ax+b)=0 alors la droite d'équation (réduite) y=ax+b est asymptote en +/- l'infini à la courbe cf.

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 17:58

Oui, oui, ok, je n'avais pas compris que tu parlais d'asymptotes. Désolé c'est la fin de semaine.

Donc:
4$\frac{b}{a} \times \sqrt{x^2-a^2} - \frac{b}{a} \times x

tend vers 0 en plus l'infini (multiplie par l'expression conjuguée).

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 17:59

Oui, mais la j'ai un problème c'est qu'à (par exemple) + l'infini, il y a 2 solutions celle qui va vers le bas et celle qui va vers le haut, c'est la mon problème...

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:00

Tu fais l'un et après l'autre.

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:02

Il faudrait montrer les 4 cas de figure...

Que les deux branches du haut, quand ça tend vers + infini, donne b/a x et quand ça tend ver - infini alors - b/a x

et pareille pour les branches du bas (en inversé)

mais je n'arrive pas...

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:03

C'est ce que je te dis:
1) tu calcules la différence
2) tu multiplies en "haut et en bas" par l'expression conjuguée
3) tu montres que ça tend vers 0

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:04

si x tend vers - l'infini je n'arrive pas à lever l'indétermnation  

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:06

C'est ue façon de voir, mais à mon goût trop long. \lim_{+\infty}x^2-a^2=\lim_{+\infty} x^2

Limite d'un polynôme en +/- infini est la limite du terme de plus haut degré.

Donc \lim_{+\infty}\sqrt{x^2-a^2}=\lim_{+\infty}\sqrt{x^2}=\lim_{+\infty}|x|. Comme on est en + infini |x|=x

d'où \lim_{+\infty}\frac{a}{b}\sqrt{x^2-a^2}-\frac{a}{b}x=\frac{a}{b}x-\frac{a}{b}x=0

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:07

2) tu multiplies en "haut et en bas" par l'expression conjuguée

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:08

Euh A320, es-tu vraiment professeur? Dans l'affirmative, tu devrais savoir que pour utiliser ta méthode, soit on passe par des équivalents (que l'on ne somme pas!!!!!!!!!), soit par des "petits o", ce qui est loin du programme de term.

Donc on multiplie par l'expression conjuguée.

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:09

Voilà, si x tend vers + infini : ok, résultat = 0

mais pour - infini ?

Et en plus après il faut refaire pour - b/a

Calcul d\'une asymptote

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:10

Pour - infini, ton asymptote n'est pas la même.

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:12

la courbe rouge correspont à y=+... et la verte à y=-....

Donc ma réponse d'avant démontre que la droite y=a/bx est une asymptote à la courbe rouge en + infini
pour rester avec  celle-ci je doit démontrer que la droite y=-a/bx est asymptote en - infini

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:14

Ta démonstration étant fausse, tu peux prendre n'importe quelle asymptote et ça restera faux.

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:15

donc en -infini tu auras a calculer lim (+\frac{a}{b}\sqrt{})-(-a/bx)

Au final la courbe aura deux asymptotes mais différentes

Calcul d\'une asymptote

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:16

Oui, c'est ce que je viens de dire d'une part, d'autre part ton calcul de limite est faux.

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:17

Comment ça thiblepri ?

A320

En fait y=+... correspond au deux morceaux du haut...

C'est une fonction, il ne peux pas y avoir 2 images pour un même x

Calcul d\'une asymptote

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:18

music_sab, tu as tout à fait raison. Du coup, l'asymptote en - infini est y=- (b/a)*x

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:19

A @thiblepri

De ma terminale D, à l'époque on parlais de composition de limite. La méthode de conjugaisons aujourd'hui enseigné tromatise moins les élèves bien que plus bourrin..il y en a qui aime ça . Je suis toujours preneur d'un contre exemple dans lequel ma méthode est fausse.  

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:23

On trouve -b/a par symétrie ?

Parce que
\frac{-b a}{\sqrt{x^2-a^2}+x}

Au dénominateur, cela donne inf - inf : c'est indéterminé...

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:24

Que signifie 4$\lim_{+\infty}x^2-a^2=\lim_{+\infty}x^2?
Parce que, on a aussi:
4$\lim_{+\infty}x^2-a^2=\lim_{+\infty}x^3
Et aussi:

4$\lim_{+\infty}x^2-a^2=\lim_{+\infty}x^{1000}

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:25

Euh là tu as fait une erreur de signe music_sab. au dénominateur j'ai un moins.

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:27

pour démontrer la symétrie il suffit de montrer quelle est paire. Après l'asymptote en - infini se déduit tout de suite. pas besoin même de passer par le calcul. Une asymptote en +/- infini est par rapport à une courbe. Il me semble que vous vous emmelez les pinceaux avec le haut du bas, la droite de la gauche du graphique

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:28

Pour x -> - infini

Calcul d\'une asymptote

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:29

Non c'est pas -(b/a)x c'est + (car ton asymptote est -(b/a)x)

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:30

Ah oui, je me suis trompée, c'est + b/a, car en - infini l'asymptote est en -b/a

Je recommence

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:31

C'est encore pire...

ça fait inf + inf = inf

-> ça ne donne pas 0

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:32

(au dénominateur...)

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:34

Au numérateur :

\left(\frac{ b}{a}\sqrt{x^2-a^2} + \frac{b}{a}x\right)

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:34

Ah non, -inf

donc c'est ici indeterminé...

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:35

Oui, donc tu multiplies par l'expression conjuguée...

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:35

a @thiblepri

Je me suis peut être mal fait comprendre, on parlais à l'époque de changement de variable voici la preuve

Je pose X=x^2-a^2 lorsque x tend vers + infini alors d'après le théorème (un poly etc...) X tend aussi vers + infini

Ainsi \lim_{x->+\infty} \sqrt{x^2-a^2}=\lim_{X->+\infty} \sqrt{X}=+\infty

en espérant t'avoir convaincu

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:37

Ah oui, effectivement...

\left(\frac{ b}{a}\sqrt{x^2-a^2} + \frac{b}{a}x\right) \left(\frac{\sqrt{x^2-a^2}-x}{\sqrt{x^2-a^2}-x}\right) = \frac{b}{a}\times \frac{-a^2}{\sqrt{x^2-a^2}-x}=\frac{-b a}{\sqrt{x^2-a^2}-x}

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:38

et donc ça donne 0

Et pour la ou c'est y=-...

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:39

pour - infini je propose donc

\lim \frac{a}{b}\sqrt{x^2-a^2}-(-\frac{a}{b}x}=\lim \frac{a}{b}|x|+\frac{a}{b}x or en - infini |x|=-x
donc \lim \frac{a}{b}|x|+\frac{a}{b}x=\lim -\frac{a}{b}x+\frac{a}{b}x=0

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:39

Ben c'est pareil. Expression conjuguée

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:40

A320, tu ne m'as pas convaincu, comme je dois quitter internet, je te poste dans le w-e un contre-exemple. A plus!
Pour music_sab, expression conjuguée à outrance quand il y a des formes indéterminées et des racines.

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:42

Je vous laisse et en particulier à thilperi le lien de la composition de limite

http://fr.wikipedia.org/wiki/Op%C3%A9rations_sur_les_limites

Nos deux méthodes coincident, dieu merci

Posté par
music_sab
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 18:56

Merci beaucoup Thiblepri

Et aussi A320, bien que je trouve aussi ta methode un peu beaucoup bizarre, mais bon...

Bonne soirée !

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 19:08

Je trouve ça bien d'avoir des points de vue différents, c'est ce qui émulsionne la science. Thiblepi a raison, c'est une méthode dont on ne vous parle pas, encore que je l'ai vue apparaître en TSE, bref ça dépend où.

Je pense que notre incompréhension provient du fait que je ne dit pas que les fonctions sont égales dans l'exemple cité ci-dessus par Thiblepri, mais je parle bien de limite.

Dans ces exemples il peut donc écrire que si \lim x^2-a^2=x^3 alors \lim \sqrt{x^2-a^2}=\lim \sqrt {x^3} justement par composition.

Amusez-vous bien

Posté par
A320
re : Calcul d'une asymptote 11-06-10 à 19:14

Décidement cet éditeur

si \lim x^2-a^2=\lim x^3 alors \lim \sqrt{x^2-a^2}=\lim \sqrt{x^3}=\lim |x|\sqrt x

et même si \lim x^2-a^2=\lim x^3 alors \lim (x^2-a^2)^2=\lim (x^3)^2 etc...

d'ailleur dans le domaine d'équation si x=2 alors x^2=2^2.

Posté par
littleguy
re : Calcul d'une asymptote 12-06-10 à 10:50

Bonjour à tous

> A320

Je te propose d'appliquer ta méthode de 18:06 à \sqrt{x^2-x+1}-x (limite en +)

Posté par
littleguy
re : Calcul d'une asymptote 12-06-10 à 21:13

Posté par
thiblepri
re : Calcul d'une asymptote 14-06-10 à 11:03

Bonjour!!!!
Alors désolé, ce week-end, j'ai pas vraiment eu le temps ce week-end de poster une réponse à A320. Mais chose promise, chose due.


Alors:
En suivant les notations de A320:

On sait que:
4$ \lim_{+\infty}x^2=\lim_{+\infty}x^4=+\infty

Donc, 2 choses:
4$ \lim_{+\infty}(x^2-x^2)=\{ \lim_{+\infty}0=0 \\ \lim_{+\infty}x^4-x^2=\lim_{+\infty}x^4 (1-x^{-2})=+\infty

Donc, soit:

1)3$ \lim_{+\infty}(x^2-x^2) n'existe pas

2)3$ 0=+\infty

Posté par
littleguy
re : Calcul d'une asymptote 14-06-10 à 13:21

> thiblepri

Bonjour

je crois que A320 convient de son erreur (voir montrer qu'une fonction est dérivable en 0). D'ailleurs sur le topic en question, si tu le veux bien, ton avis m'intéresse : quel conseil donner finalement à cornelia93 ? (il faut tout lire..., désolé)



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