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Niveau seconde
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parametre verticale a

Posté par
suzana1616
10-08-15 à 20:49

Bonjour voici mon exercice, par ou commencer?

déterminez la valeur du changement d'échelle vertical qui permet d'associer la courbe de la fonction f à la fonction:1
1 g  2) h


Merci d'avance!

parametre verticale a

Posté par
cocolaricotte
re : parametre verticale a 10-08-15 à 22:37

Bonjour

Tu n'as pas de réponse car ton énoncé est assez difficile à comprendre !

Pourrais tu recopier ton énoncé sans le résumer !

Posté par
suzana1616
re : parametre verticale a 10-08-15 à 23:09

  voici l'énoncé au complet:

Dans les représentations graphiques, la fonction f représente une fonction de base. Dans le grapgique1, déterminez la valeur du changement d'échelle vertical qui permet d'associer la courbe de la fonction f à la courbe de la fonction:

1) g       2) h        3)i

Posté par
cocolaricotte
re : parametre verticale a 10-08-15 à 23:23

Désolée :

Je ne sais pas ce qu'est une fonction de base

Je ne sais pas comment déterminer une valeur de changement d'échelle

Ces données ne font pas partie de mes connaissances ! Tu habites quel pays ?

Posté par
mdr_non
re : parametre verticale a 11-08-15 à 00:28

bonsoir à vous deux : )

cocolaricotte voici quelques exemples que tu pourras appliquer avec suzana1616

d'abord quelques notions :
imagine toi avoir une fonction qui a pour expression y = f(x)

à partir de l'expression de f, en appliquant quelques transformations (décrites plus bas)
on est capable de construire beaucoup d'autres fonctions qui auront
graphiquement plus ou moins la même allure que f,
(mais peut-être... translaté verticalement ou horizontalement par rapport à f,
ou alors rétréci ou dilaté sur l'axe des abscisses ou l'axe des y...)

cette fonction f c'est la fonction de base...

les transformations que tu appliques à cette fonction de base pour obtenir d'autres fonctions
se font à l'aide de paramètres

on pourra distinguer des paramètres de type additif et des paramètres de type multiplicatif

notons ces paramètres : a, b, h et k
toutes transformations appliquées à f pourront alors s'exprimer de la forme suivante :
y = af(b(x - h)) + k (on appelle cette forme la forme canonique,
ça doit te rappeler les seconds degrés ; ) voir dessous)

les paramètres h et k sont les paramètres additifs
h permet de translater la courbe de la fonction de base
vers la droite ou vers la gauche (elle agit sur les x ! sur l'axe (Ox))
quand h < 0, la courbe est translatée vers la gauche
quand h > 0, vers la droite
(tu as du en rencontrer beaucoup en physique : avance et retard f(t + 1), f(t - 1))

k permet de déplacer la courbe vers le haut ou vers le bas
(elle agit sur les y ! sur l'axe (Oy))
quand k > 0, on monte vers le haut
quand k < 0, on descend vers le bas

a et b sont les paramètres multiplicatifs
ces paramètres permettent d'agir sur l'étirement de la courbe (horizontalement ou verticalement)
et permettent de faire subir à la courbe de la fonction de base des réflexions
(c'est cela les changements d'échelle)

plus formellement,
dans le plan cartésien,
la transformation suivante :
(x, y) (ux, vy), avec u, v non nuls, est le changement d'échelle
on peut distinguer :
* la transformation suivante :
(x, y) (x, vy), avec v non nul, le changement d'échelle verticale
* la transformation suivante :
(x, y) (ux, y), avec u non nul, le changement d'échelle horizontale


pour revenir à nos paramètres a, b
a agit sur le changement d'échelle verticale (sur (Oy))
a < 0 : on obtient une réflexion par rapport à (Ox), f(x) = -f(x) par exemple
0 < |a| < 1 on obtient un rétrécissement vertical, f(x) = 1/2f(x) par exemple (2 fois plus petit)
|a| > 1 : on obtient un allongement vertical, f(x) = 2f(x) par exemple (2 fois plus haut)


b agit sur le changement d'échelle horizontale (sur (Ox))
b < 0 : on obtient une réflexion par rapport à (Oy), f(x) = f(-x) par exemple
0 < |b| < 1 on obtient un allongement horizontale, f(x) = f(x/2) par exemple ([0,1] se transforme alors en [0, 2], on a deux fois plus de points)
|b| > 1 : on obtient un rétrécissement horizontale , f(x) = f(2x) par exemple (2 fois moins de points sur un segment)


exemple :
prenons la fonction de base qui a pour expression y = x^2

en ajoutant les paramètres on peut former par exemple :
y = x^2 + 1, dont la courbe est translatée de 1 vers le haut par rapport à la courbe de base

ou encore y = (x - 2)^2 dont la courbe est translatée vers la droite de 2 par rapport à la courbe de base

...

bonne soirée : )

Posté par
suzana1616
re : parametre verticale a 11-08-15 à 00:33

C'est la fonction quadratique de depart ( la fonction f orange), qui a subit un changement d'echelle vertical et qui devient la fonction g ( la rose...)

Il s'git du parametre a, mais comment Le trouver????

Posté par
Cherchell
re : parametre verticale a 11-08-15 à 08:02

J'ai fait une lecture graphique sommaire, vérifie bien qu'il n'y a pas d'erreur.

Un point de la courbe de f est devenu par la transformation recherchée un point de la courbe de g en posant y' = a y
Choisis un point de la courbe rouge autre que l'origine, par exemple le point de coordonnées (2 ; 4), après transformation ce point est devenu le point de coordonnées (2 ; 10) donc l'ordonnée a été multipliée par 2.5 donc a = 2.5

Pour la courbe de h, ce même point est devenu le point de coordonnées (2 ; - 1) donc l'ordonnée a été multipliée par -1/4 donc a = -1/4.

Pour la courbe de i, ce même  point de coordonnées (2 ; 4) est devenu  après transformation le point de coordonnées (2; - 10) donc l'ordonnée a été multipliée par - 2.5

Posté par
suzana1616
re : parametre verticale a 11-08-15 à 16:21

Super! Bien compris, merci
Est-ce que c'est meme raisonnement a faire pour n'importe que fonction( exponentielle, escalier...)

Posté par
mdr_non
re : parametre verticale a 11-08-15 à 16:38

oui, quelque soit la fonction c'est le même raisonnement,
tu prends un point de départ (sur la courbe de la fonction base),
et tu analyses les transformations que ce point a subi à l'arrivée (sur la courbe d'une autre fonction)

Posté par
suzana1616
re : parametre verticale a 11-08-15 à 17:41

pour Le parametre b, on ne Peut appliquer ce raisonnement, n'est-ce pas?

Posté par
suzana1616
autre cas 11-08-15 à 19:15



bonjour, voici une autre forme de question à propos des paramètres a et b, svp comment faire:

Connaissant la règle de la fonction de base , f, déterminez la règle de la fonction transformée g.

Posté par
suzana1616
oups, voici le graphique 11-08-15 à 19:22

merci !

oups, voici le graphique

Posté par
suzana1616
voici ! 11-08-15 à 19:45

Voici le bon graphique qui va avec ma question sur le paramètre b.

voici !

Posté par
mdr_non
re : parametre verticale a 11-08-15 à 19:51


si on peut : )

***
le paramètre b applique la transformation suivante :
(x, y) (ux, y), avec u non nul, (changement d'échelle horizontale)

Citation :
b agit sur le changement d'échelle horizontale (sur (Ox))
b < 0 : on obtient une réflexion par rapport à (Oy), f(x) = f(-x) par exemple
0 < |b| < 1 on obtient un allongement horizontale, f(x) = f(x/2) par exemple ([0,1] se transforme alors en [0, 2], on a deux fois plus de points)
|b| > 1 : on obtient un rétrécissement horizontale , f(x) = f(2x) par exemple (2 fois moins de points sur un segment)

***

MAis... parfois le 'b' et le 'a' "se confondent" (c'est peut-être ceci que te pose problème ?)

***
tu dois toujours avoir en tête que :
> le paramètre 'a' agit sur l'axe des ordonnées (Oy)
ce paramètre est associé à la transformation : (x,y) (x,vy), v non nul
v = a
> le paramètre 'b' agit sur l'axe des abscisses (Ox)
ce paramètre est associé à la transformation (x,y) (ux,y), u non nul
b = 1/u
***


pour certaines fonctions, agir sur l'axe des abscisses revient à agir sur l'axe des ordonnées,
et pour ces fonctions, que tu précises le paramètre a ou b on trouvera le même résultat

exemple d'une telle fonction :
y = x^2 (en vert) la parabole comme pour ton exercice
voici une autre courbe en bleue qui a subi une transformation
parametre verticale a

ici évidement ce qu'on recherche c'est un paramètre d'échelle, 'a' ou 'b'

pour trouver 'a'
on se place à une même abscisse et on cherche le v (non nul) qui a fait la transformation suivante :
(x,y) (x,vy)
donc : (1,1) transformé en (1,4), v*1 = 4, v = 4
le paramètre est 'a' est égal à v, a = 4

pour trouver b
on se place à une même ordonnée et on cherche le u (non nul) qui a fait la transformation suivante :
(x,y) (ux,y)
donc : (2,4) transformé en (1,4), u*2 = 1, u = 1/2
le paramètre est 'b' est égal à 1/u, b = 2

et on peut vérifier qu'effectivement ça donne la même chose
f(x) = x^2,
avec le paramètre a, g(x) = af(x) = 4*x^2 (c'est bien l'équation de la courbe bleue)
avec le paramètre b, h(x) = f(bx) = (2x)^2 = 4x^2 (on trouve le même résultat que précédement : ))

ceci était un cas spécial, il y a en d'autres, y = x par exemple

ce que tu dois retenir c'est la démarche pour trouver a ou b, (en utilisant u, v...)

Posté par
mdr_non
re : parametre verticale a 11-08-15 à 19:52

pardon, j'ai commencé mon message avec un lien
à la place c'est une citation :
(le message répondait à la question)

Citation :
pour Le parametre b, on ne Peut appliquer ce raisonnement, n'est-ce pas?

Posté par
suzana1616
re : parametre verticale a 12-08-15 à 00:36

d'accord, TB explique, merci!

Mais dans Le cas ou les points ne sont pas vis-a-vis (fonction pas symetrique), comme la fonction cosinus de l'inage ci-haut, comment faire?

Posté par
mdr_non
re : parametre verticale a 12-08-15 à 13:00

bonjour : )

sur ton schéma, à quoi correspondent les deux points noirs ?

on veut trouver les paramètres, a, b, h, k

on doit d'abord avoir en tête l'action des quatre paramètres :

Citation :
h permet de translater la courbe de la fonction de base
vers la droite ou vers la gauche (elle agit sur les x ! sur l'axe (Ox))
quand h < 0, la courbe est translatée vers la gauche
quand h > 0, vers la droite

k permet de déplacer la courbe vers le haut ou vers le bas
(elle agit sur les y ! sur l'axe (Oy))
quand k > 0, on monte vers le haut
quand k < 0, on descend vers le bas

a agit sur le changement d'échelle verticale (sur (Oy))
a < 0 : on obtient une réflexion par rapport à (Ox),
0 < |a| < 1 on obtient un rétrécissement vertical,
|a| > 1 : on obtient un allongement vertical,

b agit sur le changement d'échelle horizontale (sur (Ox))
b < 0 : on obtient une réflexion par rapport à (Oy),
0 < |b| < 1 on obtient un allongement horizontale
|b| > 1 : on obtient un rétrécissement horizontale


on doit aussi se souvenir que,
si on prend un point de la courbe de la fonction de base, le point transformé s'exprime
(x,y) (x/b + h,ay + k)

parametre verticale a


pour ton exercice, ou bien on te donne quelques coordonnées de points sur la courbe de base
et les coordonnées de ces mêmes points après transformation,
dans ce cas tu peux appliquer :
méthode 1 : identifier les paramètres a, b, h, k tels que :
(x,y) (x/b + h,ay + k)

ou bien tu analyses la courbe de la fonction de base et tu essaies de retrouver les transformations
qu'elle a subies
donc méthode 2 : analyser la courbe (a-t-elle subi translation horizontale/verticale ? de combien ?,
a-t-elle subi un changement d'échelle horizontale/verticale ? de combien ?)

si on analyse les courbes, qu'est ce qu'on peut dire ?
> la fonction de base a visiblement subi de changement d'échelle verticale (réflexion par rapport à (Ox))
on peut en déduire un paramètre : a = -1
> elle a subi un changement d'échelle horizontale
(en prenant UNE période de la fonction de base on peut compter DEUX périodes de la fonction transformée) n'est ce pas ?
ou dit autrement, UNE DEMIE période de la base (un lobe) correspond à UNE période complète de la transformée
b = 2)
oui en combinant ces deux transformations, on obtient la courbe orange qui sera réfléchie verticalement et rétrécie horizontalement d'un facteur 2 (soit la courbe verte du haut)

donc g(x) = -f(2x)

(image qui montre d'abord la réflexion, puis le rétrécissement appliqué dessus...)
parametre verticale a


on peut retrouver ce même résultat en analysant la courbe d'une autre façon,
(surtout avec des fonctions périodiques telles que cosinus, sinus)
> la fonction de base n'a pas subi de translation verticale
> elle a subi une translation horizontale
(le premier pic pour f est à x = 0, le premier pic pour la transformée est à x = pi/2 = 1.57...)
donc h = -pi/2
> elle a subi un changement d'échelle horizontale
b = 2
en combinant ces deux transformations on obtient le résultat voulu (courbe verte du haut)

donc g(x) = f(2(x + pi/2))

parametre verticale a

et les deux résultats sont les mêmes, en effet
-f(2x) = -cos(2x)
f(2(x + pi/2)) = cos(2(x + pi/2)) = cos(2x + pi) = -cos(2x)

quand tu analyses avec la méthode 2, tu dois faire un dessin en même temps,
pour ne pas appliquer deux mêmes transformations avec des paramètres différents
(par exemple, dans la deuxième analyse, on aurait fait une erreur si on avait dit que
la base a subi un changement d'échelle verticale (a = -1), car on a déjà traité ce cas
avec la translation horizontale)

Posté par
suzana1616
re : parametre verticale a 12-08-15 à 16:03

Merci beaucoup! J'adore vos explications, c'est tres Clair!

Posté par
mdr_non
re : parametre verticale a 12-08-15 à 16:31

de rien : ), à bientôt sur l'île : )

Posté par
suzana1616
Suite... Compréhesion 14-08-15 à 19:21

Bonjour,

J'aimerai savoir comment fait-on pour connaître la correspondance d'un pt de la fonction de base à la fonction transformée(les flèches de ce graphique), sans utiliser la formule de la fonction transformée, supposons qu'on a la fonction orange et il faut déduire la fonction verte.

je m'explique:

comment savoir que le couple (4,2) devient  (2,6)
et le couple (16,4) devient (8,12)
dans la fonction transformée, en ayant seulement la fonction orange y= x et il faudrait déduire la fonction verte à partir du graphique.


Merci
P.s: pour la fonction racine et valeur absolue de cet exercice!

Suite... Compréhesion

Posté par
mdr_non
re : parametre verticale a 16-08-15 à 06:44

bonjour : )

si on ne sait rien de l'expression de la transformée, en général on est incapable
de dire quel point de la base est en relation avec tel point de la transformée,

pourquoi ?
parce que dans beaucoup de situation on ne peut pas, par exemple, faire la différence entre l'action
de certains paramètres, typiquement a et b.

on va prendre l'exemple de ton premier graphe,
parametre verticale a

il nous est tout à fait possible de supposer que notre courbe de base (orange) n'a subi que l'action
d'un changement d'échelle verticale,
déterminons la valeur de ce changement d'échelle,
(rappel : on doit se placer à une même abscisse, ici x = 2 par exemple)
(2,√2) transformé en (2,6), v.√2 = 6 donne v = 3√2 puis a = 3√2
donc avec cette analyse, on a supposé que notre courbe de base n'a subi qu'un changement d'échelle verticale
avec a = 3√2

donc g(x) = 3√2f(x) = 3√2√x = 3√(2x) (en utilisant les règles de calculs sur les racines carrées, √a√b = √(ab))
dans ce cas, les points sont en relations verticalement comme le montre le dessin ci-après :
parametre verticale a
chaque points (x,y) est transformé en (x,3√2y)


de même, on aurait pu supposer que notre courbe n'a subi qu'un changement d'échelle horizontale,
déterminons la valeur de ce changement d'échelle,
(je vais prendre volontairement des valeurs exactes pour qu'on soit convaincu qu'on obtient au final
la même expression de g mais en considérant des valeurs différentes de paramètres)
(rappel : on doit se placer à une même ordonnée, ici y = 6 par exemple)
(36,6) transformé en (2,6), u.36 = 2 donne u = 1/18 puis b = 1/u = 18
donc avec cette analyse, on a supposé que notre courbe de base n'a subi qu'un changement d'échelle horizontale
avec b = 18

donc g(x) = f(18x) = √(18x) = √(9.2x) = (√9)(√(2x)) = 3√(2x)
dans ce cas, les points sont en relations horizontalement comme le montre le dessin ci-après :
parametre verticale a
chaque points (x,y) est transformé en (x/18,y)

tu vois que dans les deux cas on a obtenu la même expression pour g(x), g(x) = 3√(2x)
pourtant on a considéré des transformations différentes et par conséquent, pour autant de transformations différentes
considérées les points ont été mis en relations différemment,


dans ton cas précis, on te donne l'expression de g, g(x) = 3√(2x),
ce qui nous suggère que la base a subi deux changements d'échelle :
*** horizontalement de paramètre b = 2
(par conséquent tous les points de la base seront transformés en un autre point avec une abscisse divisée par 2,
(4 , ...) en (4/2 , ...) = (2 , ...) ; (16 , ...) en (16/2 , ...) = (8 , ...) ; ...)
*** verticalement de paramètre a = 3
(par conséquent tous les points de la base seront transformés en un autre point avec une ordonnée multipliée par 3,
(4 , 2) en (2 , 3*2) = (2 , 6) ; (16 , 4) en (8 , 3*4) = (8 , 12) ; ...)


mais en général, sans aucune indication sur g, on ne pourra pas dire que voilà ce point est en relation avec celui là,
car des transformations différentes sur la base nous permettent d'obtenir une même transformée

Posté par
mdr_non
re : parametre verticale a 16-08-15 à 06:53

pardon, trompé de graphique pour la deuxième analyse où les points sont en relation horizontalement

parametre verticale a



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