Bonjour à tous,
Je suis en 1ère SSI et mon professeur de mathématiques m'a donné un DM me posant des problèmes. Je ne vois pas comment le commencer, si vous pouviez m'aider ça me serait très utile.
Énoncé:
On veut réaliser un toboggan pour les enfants, qui se termine en pente douce.
Il doit donc vérifier les conditions suivantes:
(1) Il doit avoir une tangente en A parallèle au sol.
(2) Il doit être tangente au sol au point B.
Dans tout le problème, on considère le plan comme l'indique le croquis ci-contre (Je n'ai pas réussi à vous donner le croquis mais en gros c'est juste un repère avec une courbe en forme de toboggan qui descend).
Les coordonnées du point A sont donc (0;2), celles du point B sont (4;0).
Le but du problème est de trouver des (toutes?) fonctions dont les courbes représentatives ont l'allure du toboggan et vérifient les conditions de l'énoncé.
Indice: commencer avec une fonction polynôme de degré 3
Merci
d=2 est connu
ok
3 inconnues et une seule equation
il faut chercher 2 autres relations
Relis l'enonce pour les trouver
un peu de pub
le logiciel Xcas repond au pb à conditions de reflechir
f(x):=a*x^3+b*x^2+c*x+d
resoudre([f(0)=2,f(4)=0,f'(0)=0,f'(4)=0],[a,b,c,d])
la derniere commande renvoie [[1/16,-3/8,0,2]]
A toi de trouver ces valeurs par le calcul
Re-bonjour Mr,
J'ai installé votre logiciel Xcas (sur Windows 64 bits) que vous m'avez recommandé. Je suis totalement perdu, je ne sais pas du tout m'en servir. J'ai, pour l'instant, réussi à écrire ma fonction ax^3+bx^+...
f(x):=a*x^3+b*x^2+c*x+d // sur la ligne de commande 1 par exemple
resoudre([f(0)=2,f(4)=0,f'(0)=0,f'(4)=0],[a,b,c,d]) // sur la ligne de commande 2
J'ai rempli les 2 premières lignes de commande.
- j'ai écrit le mot résoudre avec mon clavier et il apparaît en marron. Est-ce normal ?
-en dessous de ma deuxième ligne j'ai un cadre bleu avec rien dedans à part des crochets vides il me semble
il faut valider chaque ligne dans l'ordre
tu peux detailler
f(x):=a*x^3+b*x^2+c*x+d
f'(x)
f(0)
f(4)
f'(0)
f'(4)
resoudre([f(0)=2,f(4)=0,f'(0)=0,f'(4)=0],[a,b,c,d])
je ne comprends pas
essaye ces 8 lignes à valider dans l'ordre
restart
f(x):=a*x^3+b*x^2+c*x+d
f'(x)
f(0)
f(4)
f'(0)
f'(4)
resoudre([f(0)=2,f(4)=0,f'(0)=0,f'(4)=0],[a,b,c,d])
Super merci j'ai recommencé et ça me donne bien le bon résultat à toutes les lignes.
Il me donne également [1/16,-3/8,0,2]
Donc si j'ai bien compris, en remplaçant les variables par ces valeurs ça me donne donc une fonction qui correspondrait aux critères requis.
-Mais comment faire pour en trouver plusieurs(ou toutes) ?
il y a une infinite de fonctions qui repondent aux criteres
demande à ton prof ce qu'il faut faire ensuite
bonjour,
il n'existe qu'une seule fonction de cette forme f(x) = a*x^3+b*x^2+c*x+d qui, répond aux contraintes et Xcas donne la valeur unique de chacun des coefficients de cette fonction (la valeur, unique, de a, de b, de c, de d)
ces valeurs étant bien entendu les mêmes que celles qu'on a trouvé (ou qu'on aurait dû trouver) à la main.
dans le cadre de cet exo Xcas est donc un moyen (parmi d'autres) de vérifier ses calculs.
en dehors de l'exo, il permet de résoudre le problème en deux coups de cuiller à pot sans se "fader" tous les calculs manuels...
D'accord merci.
Mais je pense qu'il ne m'aidera pas car c'est un DM
Sinon, que faut-il faire varier pour avoir donc une fonction qui change mais correspondant aux critères(je veux dire, garder l'allure qu'elle a sur un graphique mais changer cette allure un tout petit peu).
Bonsoir mathafou,
Oui Xcas est bien plus rapide que nous. Ça fait bizarre de calculer pendant pas mal de temps et d'utiliser ensuite le logiciel qui trouve les valeurs de a,b,c et d
prendre une autre forme que f(x) = a*x^3+b*x^2+c*x+d ...
par exemple avec des exponentielles, des fonctions sinus ou cosinus, un polynôme de degré ≥ 4 etc etc (d'où l'infinité de fonction citées par alb12)
Très bien.
Mais vous pensez que je peux mettre dans mon DM ce que vous avez écrit dans votre précédent message en guise de justification ?
vu que l'énoncé (si c'est le vrai mot à mot) ne précise pas du tout la forme de la fonction, oui.
tu commences ton exo par :
on va chercher des fonctions de la forme f(x) = a*x^3+b*x^2+c*x+d
pourquoi ? parce qu'il y a 4 contraintes (les points et les tangentes imposées) donc il faut au moins 4 paramètres.
et ce sera le plus simple pour calculer de prendre une fonction polynome dont la dérivée (pour les tangentes) se calcule facilement.
là tous les calculs déja faits
et tu conclus par :
ce polynome de degré 3 est donc unique
pour d'autres fonctions il faudrait choisir au départ d'autres formes que un polynome de degré 3.
Bonjour,
On a donc :
c=0
d=2
On sait que d'après Xcas : a=1/16
b=-3/8
Comment trouver ces valeurs à la main ?
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