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Niveau Maths sup
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Propriété de la parabole

Posté par GTX (invité) 19-10-06 à 16:39

On considère la parabole (P) d'équation (y2=2px) (p>0) dans un repère orthonormé. soit F son foyer (D) sa directrice. On considère un point M de (P) (T) la tangente en M à (P) H le projeté orthogonal de M sur (D)
Montrer les propriétés suivantes:
1) (T) est la bissectrice du couple (MF,MH)
2) (T) est la médiatrice de (FH)
3) Le projeté orthogonal de F sur (T) appartient à la tanegnte au sommet de la parabole
4) on appelle sous tangente à la parabole le segment t [m,S] ou m est le projeté orthogonal de M sur l'axe focal et S l'intersection de (T) avec l'axe focal. Toute sous tangente a un milieu fixe qui est le sommet de la parabole
5)on appelle sous normale à la parabole le segment [m,N] ou N est l'intersection  de la normale en M à la parabole (droite orthogonale à (T) passan par M) avec l'axe focal. toute sous normale a une longueur xonstante égale au paramètre

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Propriété de la parabole 19-10-06 à 17:46

1)

y²=2px

F(p/2 ; 0)
D: x = -p/2

M(X ; V(2pX))  (Si M est sur la branche des y positifs)
H(-p/2 ; V(2pX))

y = V(2px) (branche des y positifs)

y' = V(2p)/(2Vx) = V(p/(2x))

y'(X) = V(p/(2X))

T: y - V(2pX) = (x - X).V(p/(2X))

T: y = x.V(p/(2X)) - X.V(p/(2X)) + V(2pX)

T: y = x.V(p/(2X)) - V(pX/2) + V(2pX)

T: y = x.V(p/(2X)) + V(pX/2)

Coeff directeur de (MF) = V(2pX) / (X - (p/2)) = 2V(2pX)/(2X-p)

Coeff directeur de (MH) : 0

Phi1 = Angle (HM , MH)

tg(Phi1) = 2V(2pX)/(2X-p)

Phi2 = angle(T ; axe des X)

tg(Phi2) = V(p/(2X))

tg.(2.Phi2) = 2.tg(Phi2)/(1-tg²(Phi2))

tg.(2.Phi2) = 2.V(p/(2X))/(1-(p/2X))

tg.(2.Phi2) = 4X.V(p/(2X))/(2X-p) = 4.V(pX/2)/(2X-p) = 4.V(2pX/4)/(2X-p) = 2.V(2pX)/(2X-p)

Et donc tg.(2.Phi2) = tg(Phi1)

Phi1 = 2.Phi2 (modulo Pi)

Et donc (T) est la bissectrice de (MF,MH)
-----
2)

Coeff directeur de (FH) = -V(2pX)/p = - V(2X/p)

Les perpendiculaires à (FH) ont donc un coeff directeur = V(p/2X)

Leur équation est de la forme: y = x.V(p/2X) + b

Celle qui passe par le milieu de [FH] de coordonnées (0 ; (1/2).V(2pX)), soit (0 ; V(pX/2) est telle que:

V(pX/2) = 0.V(p/(2X)) + b
b = V(pX/2)

L'équation de la médiatrice de [FH] est donc: y = x.V(p/(2X)) + V(pX/2)

Et c'est précisément l'équation de T. --> T est la médiatrice de [FH]
-----

Cela devient trop long pour moi ...

Il y a probablement plus direct.

Sauf distraction

Posté par GTX (invité)re : Propriété de la parabole 23-10-06 à 14:58

merci de cette reponse. y aurait il qelqu'un qui pourrait m'aider pour la suite car la j'ai travailler dessus tout le week end et je doi  dire que je ne vois pas du tout comment faire. au moins me donner une ou deux idées directrices pour terminer cet exo!! merci d'avance pour votre aide!!!

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Propriété de la parabole 23-10-06 à 15:55

3)

T: y = x.V(p/(2X)) + V(pX/2)

coeff angulaire des perpendiculaires à T: -V(2X/p)

Les perpendiculaires à T ont une équation de la forme: y = -x.V(2X/p) + K
Celle qui passe par F est telle que: 0 = -(p/2).V(2X/p) + K
K = (p/2).V(2X/p)
K = V(2p²X/(4p))
K = V(pX/2)

--> Son équation est  y = -x.V(2X/p) + V(pX/2)

Coordonnées du point P de rencontre de T avec cette droite, en résolvant le système:

y = -x.V(2X/p) + V(pX/2)
y = x.V(p/(2X)) + V(pX/2)

-x.V(2X/p) + V(pX/2) = V(p/(2X)) + V(pX/2)
-x.V(2X/p) = x.V(p/(2X))

--> x = 0
P(0 ; V(pX/2)) C'est le projeté orthogonal de F sur T.

Or l'équation de la tangente au sommet de la parabole a pour équation x = 0

Et Donc P appartient bien à la tangente au sommet de la parabole.
-----
Sauf distraction. Vérifie

Posté par
veleda
re:proprété de la parabole 23-10-06 à 15:57

bonjour,
pour le 2) si tu connais la définition géometrique de la parabole :ensemble des points du plan équidistants de F et de D =>le triangle FMH est isocèle de sommet principal M donc MT qui est bissectrice principale est aussi médiatrice de HF sinon tu utilises la démonstration de JP
je note K le milieu de HF c'est le projeté de F sur T
3)dans l'homothétie de centre F et de rapport 1/2 :    D a pour image la tangente au sommet,H est sur D son image K  est donc sur la tangente au sommet
4)équation de la tangente en M(x,y):
Y-y=(p/y)(X-x) avec y=2px
s est sur l'axe des abscisses donc Y=0=>X=(-2px+px)/p=-x  s(-x,0) m(x,0)=>s et m sont symétriques par rapport àO sur l'axe des abscisses O est le milieu de sm

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Propriété de la parabole 23-10-06 à 16:05

Dans ma réponse précédente, il vaudrait mieux appeler Q le point que j'ai nommé P, pour éviter toute confusion avec la parabole P.


4)
m(X ; 0)

T: y = x.V(p/(2X)) + V(pX/2)
y = 0 --> x = -V(pX/2)/V(p/(2X)) = -X

Le milieu de [mS]  a pour coordonnées : ((X-X)/2 ; 0), soit (0 ; 0) qui sont aussi les coordonnées du sommet de la parabole

--> Le milieu de [mS] est aussi le sommet de la parabole (quelle que soit la position de M sur la parabole).
-----
Sauf distraction.  

Posté par
veleda
re:popriété de la parabole 23-10-06 à 16:08

5) le triangle sMN est rectangle en M,Mm est la hauteur relative à l'hypothénusedonc:Mm2=ms*mN=>mN=Mm2/ms=y2/(2x)
=2px/2x=p

ces démonstrations supposent que M n'est pas situé au sommet de la parabole c'est à dire que x est non nul

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Propriété de la parabole 23-10-06 à 16:16

5)
Les perpendiculaires à T ont une équation de la forme: y = -x.V(2X/p) + K

Celle passant pat M(X ; V(2pX)) est telle que: V(2pX) = -X.V(2X/p) + K
K = V(2pX) + X.V(2X/p)

L'équation de la normale à la parabole en M a pour équation:
y = -x.V(2X/p) + V(2pX) + X.V(2X/p)

Son intersection avec l'axe focal a pour coordonnées N( (V(2pX) + X.V(2X/p))/V(2X/p) ;0)
Soit N(X+p;0)

Avec m(X ; 0), on trouve: |NM|² = (X+p-X)² + 0²
|NM| = p
-----
Sauf distraction.  

Posté par
veleda
re:propriété de la parabole 23-10-06 à 22:53

bonjour JP
dans ta démonstration analytique,tu simplifies par

Posté par
veleda
re:propriéré de la parabole 24-10-06 à 12:14

bonjour,
désolée pour ce fragment de post mais hier soir plus rien ne marchait
ma démonstration pour la sous normale ne convient pas si M est au sommet
j'ai le rapport 2px/2x et je simplifie par x mais si M est au sommet le triangle que j'utilise n'existe plus la normale c'est l'axe focal donc son intersection avec l'axe focal?
dans ta methode analytique tu simplifies aussi par2X/p
il y a là queque chose qui m'ennuie

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Propriété de la parabole 24-10-06 à 16:22

Salut veleda.

Si M est au sommet de la parabole, la normale à la parabole en M est l'axe focal...
Et donc dans cette situation, le point d'intersection de la normale et de la normale est indéterminé. (n'importe où sur l'axe focal)

J'avais aussi tiqué sur ce point en rédigeant ma solution et par paresse ne l'avais pas mentionné. (Si GTX en fait la remarque à son prof ... certains le prennent de haut (les idiots, mais ce sont les plus dangereux), alors ...)

La remarque vaut cependant le coup d'être faite ici.

Posté par
veleda
re:propriété de la parabole 24-10-06 à 17:04

rebonjour
GTX n'a peut être pas recopié exactement le texte,le point M est peut être supposé être non situé au sommet
si c'est valable au sommet le point N est le symetrique de O par rapport au foyer ?je vais aller rechercher mes vieux bouquins de géométrie



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