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Dm ellipse

Posté par
ruby33
20-10-18 à 16:17

Bonjour,
j'ai un Dm en plusieurs parties sur les ellipses, autant les parties 2 et 3 me semblent faisables autant je coince sur le début

Soit (𝑂;𝑖⃗ ; 𝑗⃗) un repère du plan et a et b deux nombres réels strictement positifs avec b < a. On appelle ellipse (E) l'ensemble des points M(x ; y) du plan tels que : 𝒙²/𝒂²+𝒚²/𝒃²=𝟏

Le but de cet exercice est d'étudier un cas particulier de (E), où a = 5 et b = 3.
On fera les constructions au fur et à mesure, en prenant pour unité 1 cm en abscisse et 1 cm en ordonnée.

1) Ensemble en deux parties

a) Montrer que pour tout point M(x ; y) de l'ellipse (E), on a :
−5≤𝑥≤5 et −3≤𝑦≤3.

J'ai tenté :
si on étudie le cas particulier de (E) avec a=5 et b=3 alors on a :

𝒙²/25+𝒚²/9=𝟏

d'où 𝒚²/9=𝟏-𝒙²/25
alors : 𝒚²/9=(25-𝒙²)/25

comme 𝒚²/9 strictement positif il faut que (25-𝒙²)/25 soit également strictement positif donc que −5≤𝑥≤5  ?????????????????????


je coince sur la suite, des pistes ?

Expliquer la signification graphique de ce résultat.

b) Montrer que (E) admet l'origine O du repère comme centre de symétrie et les axes du repère comme axes de symétrie.

c) Prouver que (E) est la réunion des courbes représentatives (E1) et (E2) des fonctions f1 et f2, définie sur [-5 ;5] par :
𝑓1(𝑥)=35√25−𝑥² et 𝑓2(𝑥)=−𝑓1(𝑥).

d) Déterminer puis tracer les points dans un repère les points d'intersection de (E) avec les axes du repère.

Posté par
Priam
re : Dm ellipse 20-10-18 à 16:27

Tu pourrais considérer que, si  x  est égal à   5, on a alors
x²/a² = 25/25 = 1 et que  y  doit alors être nul.

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 20-10-18 à 16:31

oui mais le problème c'est que je dois aussi prouver que −3≤𝑦≤3

Posté par
Priam
re : Dm ellipse 20-10-18 à 16:49

y  pourrait-il être égal à  4 , par exemple ?

Posté par
carpediem
re : Dm ellipse 20-10-18 à 18:01

salut

il est évident que si X^2 + Y^2 = a^2 alors n a évidemment X^2 \le a^2 et de même Y^2 \le a^2 ... car un carré est positif ...

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 21-10-18 à 10:36

oui mais je n'ai pas que "a" à prouver, il y a aussi "b", c'est ça qui me perturbe, j'ai prouvé que −5≤𝑥≤5 mais pas le reste ....

Posté par
carpediem
re : Dm ellipse 21-10-18 à 11:08

le a que j'ai écrit est un a quelconque !!!

carpediem @ 20-10-2018 à 18:01

salut

il est évident que si X^2 + Y^2 = r^2 alors n a évidemment X^2 \le r^2 et de même Y^2 \le a^2 ... car un carré est positif ...
si tu préfères ...

Posté par
carpediem
re : Dm ellipse 21-10-18 à 11:08

carpediem @ 21-10-2018 à 11:08

le a que j'ai écrit est un a quelconque !!!

carpediem @ 20-10-2018 à 18:01

salut

il est évident que si X^2 + Y^2 = r^2 alors n a évidemment X^2 \le r^2 et de même Y^2 \le r^2 ... car un carré est positif ...
si tu préfères ...

Posté par
vham
re : Dm ellipse 21-10-18 à 12:11

bonjour,

question c : erreur manifeste de recopie sur le 35  𝑓1(𝑥)=35√25−𝑥²

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 21-10-18 à 16:54

oui c'est 𝑓1(𝑥)=3/5√25−𝑥²

et avec un raisonnement par récurrence je peux le prouver ?

Posté par
carpediem
re : Dm ellipse 21-10-18 à 17:17

de la récurrence ? ... un peu de sérieux !!! ou tu veux nous faire rire ..

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 21-10-18 à 17:20

bah non

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 21-10-18 à 17:24

Si 𝒙²/25+𝒚²/9=𝟏

alors : 𝒙²/25 ≤ 1

et 𝒚²/9 ≤ 1

par conséquent :

−5≤𝑥≤5
−3≤y≤3

juste ça ?

Posté par
carpediem
re : Dm ellipse 21-10-18 à 17:26

ben voila tout simplement !!

il faudrait détailler et justifier un peu plus mais c'est ça ...

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 21-10-18 à 19:50

pour la suite : b) Montrer que (E) admet l'origine O du repère comme centre de symétrie et les axes du repère comme axes de symétrie.

j'ai pensé en cherchant dans mon livre (car on ne l'a pas encore vu) qu'il fallait utiliser l'idée d'une fonction impaire ? j'ai lu que si une fonction est impaire alors elle admet l'origine comme centre de symétrie mais le problème c'est que ici ce n'est pas une fonction que l'on nous donne :
𝒙²/𝒂²+𝒚²/𝒃²=𝟏
???? donc comment écrire que f(-x) = f(x) ?

Posté par
carpediem
re : Dm ellipse 21-10-18 à 19:55

(-x)^2 = x^2 ... donc ...

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 21-10-18 à 21:24

Erreur de ma part !
en fait seule la courbe représentative d'une fonction impaire est symétrique par rapprot à 0, il faut que f(-) = -f(x)

pour trouver f(x), j'ai exprimé x en fonction de y,
j'arrive à

f(x)=Racine ((1/9) - (𝒙²/225))

??????

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 22-10-18 à 10:32

f(x) = \sqrt{\left(1/9 \right)-\left(^{x2/225} \right)}

je ne trouve pas que ce soit impaire, ai je fait une erreur en calculant f(x) ?

Posté par
Priam
re : Dm ellipse 22-10-18 à 12:13

Un point M(x; y) appartient à l'ellipse si ses coordonnées vérifient l'équation de celle-ci.
Son symétrique par rapport au centre de l'ellipse a pour coordonnées (- x; - y). N'appartient-il pas aussi à l'ellipse ?

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 22-10-18 à 12:57

ce qui est effectivement le cas car :

𝒙²/25+𝒚²/9=𝟏  équivaut à (-𝒙)²/25+(-𝒚)²/9=𝟏
ok cela prouve le centre de symétrie mais les axes

Posté par
Priam
re : Dm ellipse 22-10-18 à 15:30

Deux points symétriques par rapport à l'axe des abscisses ont des coordonnées telles que  (x; y)  et  (x; - y) .

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 22-10-18 à 16:29

Deux points symétriques par rapport à l'axe des abscisses ont des coordonnées telles que  (x; y)  et  (x; - y) .

et deux points symétriques par rapport à l'axe des ordonnées ont des coordonnées telles que  (x; y) et (-x; y) ?

mais je le prouve en donnant des exemples ou en restant sur le cas général :

𝒙²/25+��²/9=𝟏

Posté par
Priam
re : Dm ellipse 22-10-18 à 16:45

On peut constater que, dans chacune des ces paires de points symétriques, si un point appartient à l'ellipse, l'autre aussi.

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 22-10-18 à 20:17

oui et on pourrait aussi conclure en disant que montrer que l'ellipse est symétrique par rapport aux deux axes de symétrie entraine obligatoirement le fait qu'elle soit symétrique par rapport à leur point d'intersection qui est ici O l'origine du repère !

j'ai réfléchis au  c) Prouver que (E) est la réunion des courbes représentatives (E1) et (E2) des fonctions f1 et f2, définie sur [-5 ;5] par :
𝑓1(𝑥)=3/5√25−𝑥² et 𝑓2(𝑥)=−𝑓1(𝑥)

je pense que c'est là qu'il faut exprimer y en fonction de x pour essayer de retrouver f1 mais j'arrive à un résultat bizarre....

f(x) = \sqrt{(1/9)-(x^{^{2}} - 225)}

totalement différent de f1 ????

Posté par
Priam
re : Dm ellipse 22-10-18 à 20:40

c) Comment as-tu fait pour trouver ça ?
Note que l'expression de f1(x) est mal écrite dans l'énoncé : il faut lire  f1(x) = 3/5 (25 - x²) .

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 22-10-18 à 20:49

(x2/a2)  + (y2/b2) = 1

donc y2/b2 = 1 - (x2/b2)
y2= (1/b2) - ( x2/a2b2)

en remplaçant par 3 et 5

y2 = (1/9) - (x2/225)

d'où le y donné précédemment mais j'ai du faire une erreur car si on est logique je devrais m'approcher de f1 ?

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 22-10-18 à 20:57

je reprends tout :

𝒙²/25+𝒚²/9=𝟏

donc : 𝒚²/9=𝟏 - 𝒙²/25

𝒚² = 9 * ( 𝟏 - 𝒙²/25)
𝒚² = 9 * ((25-𝒙²) / 25)

y = 3/5 (25 - x²) ou y = -3/5 (25 - x²)

c'est ça ?

Posté par
Priam
re : Dm ellipse 22-10-18 à 21:02

y²/b² = 1 - x²/a² .
Pour isoler  y² , il faut multiplier chaque membre par b² :
y² = b²(1 - x²/a²)
D'où  y = . . . .

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 22-10-18 à 21:13

e reprends tout :

𝒙²/25+𝒚²/9=𝟏

donc : 𝒚²/9=𝟏 - 𝒙²/25

𝒚² = 9 * ( 𝟏 - 𝒙²/25)
𝒚² = 9 * ((25-𝒙²) / 25)

y = 3/5 racine (25 - x²) ou y = -3/5 racine (25 - x²)

c'est ça ?

Posté par
Priam
re : Dm ellipse 22-10-18 à 22:58

Oui.

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 23-10-18 à 10:57

j'ai terminé la partie 1 et 2, je suis passée à la 3.

Soit M un point d'abscisse x de (E1).
On pose F le point de coordonnées (\sqrt{a^{2}-b^{2}} ; 0) et F' sont symétriques par rapport à O. F et F' sont appelés les foyers de l'ellipse (E).

a) Donner les coordonnées de F et F'.
j'ai trouvé
F (4;0) et F' (-4;0)

b) Montrer que

MF^{2}=(x-4)^{2}+9*(1-\frac{x}{5})^{2}=(5-\frac{4x}{5})^{2}

je pensais partir avec un point M (x;f1) et appliquer pythagore dans un triangle ?

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 23-10-18 à 11:23

je prends un point qui correspond au projeté de M sur l'axe des x.
Dans le triangle AFM

MFMF^{2}=MA^{2}+AF^{2}

MF^{2}= (x-4)^{2} + ((3/5)*\sqrt{25-x^{2}})

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 23-10-18 à 12:33

j'avais songé à le faire avec le théorème des distances mais le problème c'est que ça me donne (4-x) au lieu de (x-4)

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 23-10-18 à 13:36

MF^{2} = (xF-xM)^{2}+(yF-yM)^{2}

MF^{2} = (4-x)^{2}+(0-(\frac{3}{5}\sqrt{25-x^{2}}))^{2}

MF^{2} = 16 + x^{2} -8x + ((9/25)*(25-x^{2}))

MF^{2} = 16 + x^{2} -8x + 9(1-(x/5)^{2})

MF^{2} = (x-4)^{2} + 9 (1- (x/5)^{2})

?????

Posté par
ruby33
re : Dm ellipse 23-10-18 à 13:38

pour vérifier que MF^{2} = (5-(4x/5))^{2}

je le développe et je compare à ce que j'ai trouvé auparavant ?
MF^{2} = 25 + (16x^{2} / 25)-8x

??????

Posté par
Priam
re : Dm ellipse 23-10-18 à 16:00

3.b) Pourrais-tu me préciser la question exacte qui est posée ici ?



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