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courbe polaire: étude

Posté par jmix90 (invité) 29-07-05 à 00:27

Bonjour,

Je suis chargé de l'étude d'une courbe polaire \rho(\theta)= \frac{9a}{5+4cos(\theta)} avec a réel.

Je dois chercher les points doubles et la tracer.

Mais en fait je m'en rends compte que j'ai beaucoup de lacunes sur le polaire !

Voila mon raisonement:
1.\rho est défini sur [-\pi;\pi] mais \rho(-\theta)=\rho(\theta)  donc on étudie plus que sur [0;\pi]
2.\rho est \frac{4\pi}{3} périodique donc on n'étudie plus que sur [0;\frac{2\pi}{3}]

Mais bon, je pense que c'est faux, alors si quelqu'un pouvait m'expliquer comment ca marche! J'ai regarger plein d'exos du cours mais je n'arrive pas à appliquer à ce cas la...

Désolé de poser autant de question et merci d'avance !

Posté par aicko (invité)... 29-07-05 à 00:49

domaine de définition :
il faut que cos \frac{-5}{4}

D_=


la fonction cos est :
**2-periodique donc le domaine d'etude se restreint à [-;]

**paire donc le domaine d'etude est [0;]

est dérivable sur

On obtient une ellipse...





Posté par jmix90 (invité)re 29-07-05 à 00:54

Désolé je me suis planté en définisant le sujet. En fait on a \rho(\theta)=\frac{9a}{5+ 4cos(\frac{3\theta}{2})} .

Désolé pour cette erreur.

Posté par aicko (invité).... 29-07-05 à 01:18

l'equation polaire d'une ellipse d'equation reduite \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2} = 1
est r(K)= \frac {a(1-e^2)}{1+ecos K}


or r(K)=(9/5)a/(1+(4/5)cosK)

donc c'est une ellipse d'excentricité \frac{4}{5}

Attention ne pas confondre avec "a" de l'equation reduite

Tu retrouve le centre de l'ellipse a l'aide de la formule de l'excentricité "e" en fct de "a" et "b"

sinon tu derive r et tu obtiens :
r'(K)=\frac{36asinK}{(5+4cosK)^2}

donc sur le domaine d'etude le signe de r' est celui de a
disjonction des cas....

Rq : j'ai remplacé par K

Posté par aicko (invité)??? 29-07-05 à 01:20

ah ben ca change tout....

etudie la foncton, domaine etude, dérivée,tableua de variation, pts doubles...

Posté par aicko (invité)... 29-07-05 à 01:59

voilà tu auras qd même trois cas à etudier a>0 et a<0 et a=0(trivial la courbe est restreinte à l'origine)

cf courbe
a = -1 vert; a=-2 bleu; a=-3 noir, a=1 en blanc; a=2 en rose; a=3 jaune


etudie (domaine de definition, etude, derivée, signe, tableau de variation, point double, tangentes horiz et verticale)



...

Posté par jmix90 (invité)Bonjour 29-07-05 à 10:52

Bonjour,

aicko, la tu as la moitié de la courbe seulement (l'autre partie se fait par symétrie).

C'est justement pour trouver l'ensemble de définition que j'ai des problèmes !

Cependant merci beaucoup !

Posté par philoux (invité)re : courbe polaire: étude 29-07-05 à 14:58

>jmix90 10:52

C'est justement pour trouver l'ensemble de définition que j'ai des problèmes !

Pour le domaine de définition, il faut que cos (3t/2) diff de -5/4
or un cos € [-1,1] donc le dénominateur n'est jamais nul

Dr= IR

Par ailleurs,

cos(x) est de période 2pi
T est tel que cos(3(t+T)/2)=cos(3t/2) pour tout t
3(t+T)/2=3t/2+2kpi
3T/2=2kpi
T=4kpi/3
la période est obtenue pour k=1 => T=4pi/3

cos(x) est paire =>
Etude sur [0, 2pi/3] et sym / Ox

Philoux

Posté par jmix90 (invité)bonjour, 29-07-05 à 16:04

Bonjour,

Philoux, ca rejoint donc ce que j'avais dit, c'est deja ca pour moi ! Et pour avoir la courbe entière je fais des rotations d'angles 4pi/3 de la courbe que j'ai ?

Quel est la méthode pour trouver les points doubles? J'ai essayé 2/3 trucs mais je tombe sur des trucs abérants (du genre 10=0 !).

Merci !

Posté par davai (invité)Détermination d une période 29-07-05 à 16:46


Pour les fonctions du type:y = cos(ax + b), la période T est définie par: T= 2/a

Posté par philoux (invité)re : courbe polaire: étude 29-07-05 à 17:03

jmix90

j'ai dit une bétise

il faut faire l'étude sur non pas 4pi/3 mais sur 4pi (sans tenir compte de la parité)

selon la/les courbe(s) ci-dessous

mais je ne parviens pas à (bien) me l'expliquer

Donc je laisse le soin à d'autres de te l'expliquer et de m'éviter, ainsi, de dire (d'autres) bétises

Bon courage

Philoux


courbe polaire: étude

Posté par philoux (invité)re : courbe polaire: étude 29-07-05 à 17:51

oups la courbe verte est obtenu avec -9 et non 9 (copier-coller hâtif)

les autres courbes s'obtiennent par homothétie sur a

Ce n'est pas tant le domaine de def qui (me, te) pose pb, c'est plutôt le domaine d'étude...

UP svp


Pour les points doubles, tu cherches t et t' tel que r(t)=r(t')
...
cos(3t/2)=cos(3t'/2)

3t/2 = (+/-) (3t'/2) +2kpi

t= (+/-)(t')+4kpi/3

k=0, 1, 2 => 3 pts doubles décalées de 4pi/3

A confirmer par d'autres mathîliens

Bon courage

Philoux

Posté par jmix90 (invité)Oui 29-07-05 à 18:01

Salut,

Aicko, tu as donc le même problème que moi . Je voulais étudier comme toi mais en faisant la représentation sur la calculatrice il me semble qu'il faut étudier sur [-2pi;2pi]. Mais je ne vois vraiment pas pourquoi, c'est bien ca qui me pose problème !!!

Amicalement,

Posté par jmix90 (invité)re : courbe polaire: étude 31-07-05 à 23:10

!!!

Personne pour m'aider

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : courbe polaire: étude 01-08-05 à 07:27

Bonjour,

Au sujet du domaine d'étude...

\rho(\theta)=\frac{9a}{5+4cos{\frac{3\theta}{2}}} est périodique de période \frac{4\pi}{3}

Mais cela ne veut pas dire qu'on peut restreindre le domaine d'étude à [0,\frac{4\pi}{3}] ou [\frac{-2\pi}{3},\frac{2\pi}{3}]

En effet, n'oublions pas que le système de coordonnées polaire est très spécifique. \rho(0)=\rho(\frac{4\pi}{3}) mais ce n'est pas le même point : le premier correspond à un angle 0 avec l'horizontale, et le second à un angle de \frac{4\pi}{3}.

Il faut donc étudier la courbe sur [0, k2\pi]k2\pi est le plus petit multiple de 2\pi divisble par \frac{4\pi}{3}. Il faut donc étudier sur [0,4\pi] ou [-2\pi,2\pi].

Puis on utilise la symétrie...

Du moins, je crois.

Nicolas

Posté par jmix90 (invité)re : courbe polaire: étude 01-08-05 à 11:47

Bonjour,

Merci de te reposer sur le problème nicolas !

Quand tu dis divisible par /frac{4\pi}{3} ca veux dire quoi? dans \mathbb{Z} ?

Parceque 4\pi n'est pas divisible par /frac{4\pi}{3}  dans \mathbb{Z}

Ta remarque me fait reflechir... Est ce qu'il ne faut pas étudier la courbe sur[0;\frac{4\pi}{3}], ensuite tracer le reste par rotation succesives. Mais comme \frac{4\pi}{3} n'est pas un multiple de 2\pi il faudrait faire 3 rotations d'angles \frac{4\pi}{3} et donc étudier finalement la courbe sur (3 \times \frac{4\pi}{3})= 4\pi...

Est ce que je me trompes ?

Merci encore !

Posté par jmix90 (invité)re : courbe polaire: étude 01-08-05 à 11:48

Arg j'oubliais, je dis 3 rotations car 4\pi serait alors un multiple de \pi, ce qui rejoint ce que tu dis...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : courbe polaire: étude 01-08-05 à 11:55


Tu as raison : je me suis mal exprimé !
Il faut remplacer ma phrase par :
"Il faut donc étudier la courbe sur [0,2k\pi]k est le plus petit entier naturel non nul tel que 2k\pi=m4\pi/3, m entier naturel non nul."

Sinon, je suis d'accord avec ton idée des rotations. Cela me semble juste, mais pas toujours facile à dessiner !

Nicolas

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : courbe polaire: étude 01-08-05 à 11:59

Donc, en résumé, il suffit d'étudier sur [0,2\pi/3], puis faire une symétrie, puis faire 2 rotations. Est-ce bien cela ?

Nicolas

Posté par jmix90 (invité)re : courbe polaire: étude 01-08-05 à 21:22

je pense comme toi !!

Mais bon, moi je suis pas sur !



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