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Niveau terminale
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Coniques

Posté par
pfff
19-07-20 à 21:51

Bonsoir, merci de m'aider

ÉNONCÉ

Soit f la fonction définie sur par :

f(x) = \sqrt{x²-4x+5}
On désigne par (C) sa courbe réprésentative dans le plan rapporté à un repère orthonormé ( O, \vec{e_1}, \vec{e_2})

1) Dresser le tableau de variation de la fonction f.

2) Montrer que la courbe (C) est incluse dans une hyperbole (H).

je n'arrive pas à faire la 2e question

Ce que j'ai fait

1) \begin{array}{|c|ccccccc||}x&-\infty&& 2&&&&+\infty \\{signe}& &-&0&&&+& \\{variation}&&\searrow&&\ &&\nearrow&&\end{array}

Posté par
hekla
re : Coniques 19-07-20 à 22:44

Bonsoir

Élevez au carré  et montrez alors  que c'est la partie positive de l'équation d'une hyperbole

Posté par
hekla
re : Coniques 19-07-20 à 22:49

L'équation de H est bien sous la forme  -\dfrac{x^2}{a}+\dfrac{y^2}{b}=1

voir votre poste précédent

Posté par
pfff
re : Coniques 19-07-20 à 23:10

comment le y intervient vu que (f(x))² = x²-4x+5 ?

Posté par Profil Ramanujanre : Coniques 20-07-20 à 03:13

On pose y=f(x)

Posté par
pfff
re : Coniques 20-07-20 à 03:24

D'accord merci

Posté par
hekla
re : Coniques 20-07-20 à 10:58

Bonjour

Une petite remarque :  

On ne pose pas y=f(x).
Puisque l'on parle d'hyperbole cela veut donc dire qu'on se place dans un plan géométrique.
L'équation de la courbe est alors y=f(x),  x appartenant à l'ensemble de définition

Posté par
pfff
re : Coniques 20-07-20 à 15:29

D'accord

on a y = f(x) y² = (f(x))²

                               y² = x² - 4x + 5

                                 -\frac{(x+2)²}{1} + \frac{y²}{1} = 1

je réponds comment à la question maintenant ?

Posté par
hekla
re : Coniques 20-07-20 à 16:56

Vous dites que cette courbe est une hyperbole  (même raisonnement que  vérification sur conique)

et que la courbe représentative de f est la partie située dans le demi-plan positif  de cette hyperbole

Posté par
hekla
re : Coniques 20-07-20 à 16:59

Remarque  il n'y a pas équivalence   \sqrt{y^2}=|y|

Posté par
ThierryPoma
re : Coniques 20-07-20 à 17:17

Bonjour,

Voyons...

(x,\,y)\in(\mathcal{C})\Leftrightarrow{}y=f(x)\Rightarrow{}y^2=(f(x))^2=\cdots\Leftrightarrow(\cdots)

Posté par
pfff
re : Coniques 20-07-20 à 17:32

hekla @ 20-07-2020 à 16:56

Vous dites que cette courbe est une hyperbole  (même raisonnement que  vérification sur conique)

et que la courbe représentative de f est la partie située dans le demi-plan positif  de cette hyperbole


comme f(x) est supérieur à 0 ( présence de racine carrée)

Posté par
hekla
re : Coniques 20-07-20 à 18:13

N'est-ce pas ce que j'ai écrit  en disant que c'était la partie  de l'hyperbole située dans le demi- plan des y positifs ?

Posté par
pfff
re : Coniques 20-07-20 à 18:34

hekla @ 20-07-2020 à 16:59

Remarque  il n'y a pas équivalence   \sqrt{y^2}=|y|


désolé c'était à ça que je voulais répondre

Posté par
hekla
re : Coniques 20-07-20 à 19:09

Oui  f(x) >0 puisque c'est une racine carrée

Posté par
pfff
re : Coniques 20-07-20 à 19:36

et c'est pour cela que j'ai pas mis de valeur absolue

Posté par
hekla
re : Coniques 20-07-20 à 19:49

Vous aviez écrit l'équivalence  or on ne l'a que si

 A\geqslant  0\  B\geqslant 0 \quad A=B \iff  A^2=B^2

Sans ces conditions  on écrit la valeur absolue  

ou  A^2=B^2 \iff  A= \pm B

Posté par
pfff
re : Coniques 20-07-20 à 19:51

D'accord

Posté par
hekla
re : Coniques 20-07-20 à 20:53

Tout n'était qu'une question  de rédaction et de rigueur !

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 16:57

ÉNONCÉ

Soit f la fonction définie sur par :

f(x) = \sqrt{x²-4x+5}
On désigne par (C) sa courbe réprésentative dans le plan rapporté à un repère orthonormé ( O, \vec{e_1}, \vec{e_2})

1) Dresser le tableau de variation de la fonction f.

2) Montrer que la courbe (C) est incluse dans une hyperbole (H).

3) Préciser ses deux asymptotes ( ) et ( ' ) et donner les éléments caractéristiques de (H)

2. Soit le point de coordonnées ( 2 ,0 ).

a- Trouver une équation cartésienne de la courbe ( C ) dans le repère ( , \vec{e_1} , \vec{e_2})

b- En déduire que dans le repère ( , \vec{e_1} , \vec{e_2}) la courbe (C) est la réprésentation graphique de la fonction g définie sur par : g(x) = \sqrt{1+x²}

3. Soit la fonction F définie sur par :

F(x) = \int_{0}^{u(x)}{g(t)}dt
\large u(x) = \frac{1}{2}( e^{\frac{x}{2}} - e^{\frac{-x}{2}} )

a- Résoudre dans l'équation u(x) = 1

b- Démontrer que :

x , F'(x) = \frac{1}{8} ( e^x + e^-^x + 2 )

c) Calculer l'aire de la partie limitée par la courbe ( C) et les droites d'équations respectives x =2, x = 3 et y = 0 relativement au repère ( , \vec{e_1} , \vec{e_2})

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 16:58

C'est l'énoncé complet !
au niveau de la question 3 on dit de donner les deux asymptotes et les éléments caractéristiques mais je bloque un peu

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 17:05

Ce que j'ai fait :

* dans le repère ( , \vec{e_1} , \vec{e_2})

-Asymptotes : ( ) : Y = X  et ( ') : Y' = -X
-demi distance focale c = (2a²) = 2
-excentricité : e =2
-Foyers : F( 0 , 2) et F'( 0 , -2 )

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 17:10

J'oubliais

-Directrice : (D) : Y = \frac{\sqrt{2}}{2} et (D') : Y = \frac{\sqrt{2}}{2}

J'arrive pas à trouver les sommets et l'axe focal

Posté par
hekla
re : Coniques 26-07-20 à 17:36

Pour les asymptotes  

calculez d'abord  \lim_{x\to +\infty}\dfrac{f(x)}{x} vous devez trouver 1

puis \lim _{x+to +\infty}\dfrac{f(x)}{x}

on en fait autant pour  -\infty

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 17:39

en +infini je trouve 1
et en -infini je trouve -1

Posté par
hekla
re : Coniques 26-07-20 à 17:45

Le second calcul est \lim _{x\to +\infty}f(x)-x soit b cette limite

j'ai écrit deux fois la même  chose

l'asymptote sera alors y=x+b en +\infty

Ensuite je n'ai plus de souvenir sur les coniques j'aurai des difficultés à vous aider

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 17:53

\lim _{x\to +\infty}f(x)-x = 0 donc l'asymptote en + infini je trouve y= x


\lim _{x\to -\infty}f(x)+x = 0 donc l'asymptote en -infini je trouve y =-x

Citation :
Ensuite je n'ai plus de souvenir sur les coniques j'aurai des difficultés à vous aider


Mince alors.
Mais merci pour le début

Posté par
hekla
re : Coniques 26-07-20 à 18:14

Je ne pense pas  

\lim_{x\to +\infty}f(x)-x=\lim_{x\to+\infty} \sqrt{x^2-4x+5}-x=\lim_{x\to +\infty}\dfrac{-4x+5}{\sqrt{x^2-4x+5}+x}=-2

donc une asymptote est y=x-2 en +\infty et l'autre est y=-x+2 en -\infty

2 il s'agit d'un changement de repère

 M(x,y) dans (O, e_1, e_2)

 M(X,Y) dans  (\Omega, e_1, e_2)

on a donc \vec{OM}=\vec{O\Omega}+\vec{\Omega M}


donc \begin{cases}x=2+X\\y=0+Y\end{cases}

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 18:31

je vois, je me suis trompé

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 18:34

Ok et les éléments caractéristiques de (H) ?

Ok donc on a : -X² + Y² = 1

Posté par
hekla
re : Coniques 26-07-20 à 18:36

C'est surtout sur cela que j'aurais du mal à vous aider

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 18:41

ok continuons avec le reste si vous le voulez bien

Citation :
a- Trouver une équation cartésienne de la courbe ( C ) dans le repère ( , \vec{e_1} , \vec{e_2})


Je trouve -X² + Y² = 1

Posté par
hekla
re : Coniques 26-07-20 à 19:08

Oui

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 19:27

Citation :
b- En déduire que dans le repère ( , \vec{e_1} , \vec{e_2}) la courbe (C) est la réprésentation graphique de la fonction g définie sur par : g(x) = \sqrt{1+x²}


Ok comment je démontre ça maintenant

Posté par
hekla
re : Coniques 26-07-20 à 19:49

En rédigeant

Dans le repère (O ; e_1,e_2) la courbe C a pour équation  y=\sqrt{x^2-4x+5}=\sqrt{(x-2)^2+1}

Dans le repère (\Omega~;~e_1,e_2) elle a pour équation Y=\sqrt{X^2+1}

On peut donc dire que c'est la courbe représentative de la fonction x\mapsto \sqrt{x^2+1}  dans le repère (\Omega~;e_1,e_2)

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 20:39

D'accord  Merci

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 20:39

D'accord  Merci

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 20:39

D'accord  Merci

Posté par
pfff
re : Coniques 26-07-20 à 20:39

Désolé problème de connexion

Posté par
hekla
re : Coniques 26-07-20 à 20:52

Pas grave  il serait temps d'avoir une image

Coniques

les axes ne sont pas gradués pour centre sur \Omega

Posté par
lake
re : Coniques 27-07-20 à 09:41

Bonjour,

  Je confirme les éléments géométriques de l'hyperbole obtenus par pfff:

   Coniques

Une précision pour la question 3)c):

  

Citation :
Calculer l'aire de la partie limitée par la courbe ( C) et les droites d'équations respectives x =2, x = 3 et y = 0 relativement au repère ( , \vec{e_1} , \vec{e_2})


  La question n'est pas claire (avec un mélange des repères); il est certain qu'il s'agit de calculer en unités d'aire, l'aire du domaine indiqué sur la figure.

Posté par
lake
re : Coniques 27-07-20 à 12:20

J'ai oublié un détail:

  - L'axe focal, c'est la droite (FF')

        - Dans le repère d'origine O, une équation: x=2

        - Dans le repère d'origine \Omega, une équation: X=0 (l'axe des ordonnées).

  - Les sommets:

        - Ils sont sur l'axe focal (leurs abscisses sont 2 ou 0 suivant le repère dans lequel on travaille).

        - Leurs ordonnées:  \pm f(2) ou encore \pm g(0) ce qui revient au même.

Posté par
pfff
re : Coniques 27-07-20 à 23:45

Bonsoir Lake

Vu que vous avez approuvé les éléments caractéristiques  de l'hyperbole équilatère je pourrai avoir la formule générale de tous les éléments ? Merci

Par exemple Foyer : F ( 0 , a)

Posté par
pfff
re : Coniques 28-07-20 à 01:48

Citation :
J'arrive pas à trouver les sommets et l'axe focal

Posté par
lake
re : Coniques 28-07-20 à 10:50

Bonjour pfff,

  Tout ce que tu as à connaître, c'est ça:

  Coniques

et cela doit figurer en bonne place dans ton cours.

Avec un petit complément pour les hyperboles équilatères où b=a et \text{e}=\sqrt{2}.

C'est à adapter aux circonstances, par exemple si l'équation de l'hyperbole est:

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

   - Les rôles de x et y sont échangés.

   - L'axe focal (qui était l'axe des abscisses dans le cas précédent) est maintenant l'axe des ordonnées.

   - Les asymptotes sont les mêmes.

   - On échange a et b dans les formules.

  Coniques

Posté par
pfff
re : Coniques 28-07-20 à 17:26

Merci lake

Posté par
lake
re : Coniques 28-07-20 à 18:36

De rien pfff

Mais au niveau Terminale, la question 3) est intéressante.
Tu vas faire, sans le dire, un changement de variable.
Il faut t'y atteler.
Je ne sais pas si hekla souhaite reprendre la main ...

Posté par
hekla
re : Coniques 28-07-20 à 22:51

Bonjour lake

Je ne vais pas être disponible avant vendredi. Ce serait bien si vous pouviez continuer



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