Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau première
Partager :

Psosition d une courbe par rapport à sa tangente

Posté par caliméro57 (invité) 22-12-04 à 12:45

Bonjour,j'aimerai quevous puissiez m'aider pour un problème de maths. J'ai réussi les premières questions, mais je bloque sur une. Il y a 3 parties à l'interieur de cette questions, et je n'arrive pas au trois. Je vous la donne:

Soit la fonction h définie sur R par
h(x)=x^3-2x+1
et sa courbe représentative A
a) Calculer h’(0). Déterminer une équation de la tangente (T) à A au point d’abscisse 0. Ce résultat était-il prévisible ?
b) Observer A et (T) sur l’écran d’une calculatrice graphique. Quelle conjecture peut-on faire concernant leurs position relatives ? Prouver ce résultat.
c) Déterminer une équation de la tangente (T)  à A au point d’abscisse a . Montrer que, si a et positif, tous les points de A d’abscisse positive sont au-dessus de (T)et que, si a est négatif, tous les points de A d’abscisse négative sont au-dessous de (T)

Pour le dernière questions, il faudra utiliser la différence h(x) - (mx+p) est toujours positif pour que les points de A soit au-dessus de (T) est que la différence h(x) +( mx+p) est négative pour que les points de A soit au- dessous de (T)

Ca serait gnial si vous pouvez m'aider.
Merci d'avance
Caliméro

Posté par
ma_cor
Re position 22-12-04 à 12:58

Bonjour.
En fait, tu as h'(x)=3x2-2.
Donc, h'(0)=-2.  Toute tangente, si elle existe, s'écrit y=f'(a)(x-a)+f(a).
Ici, tu as y=-2x+1  (f(0)=1).
Quant à la prévisibilité, il y a un élément qui se trouve dans les questions précédentes pour le montrer (par exemple, intersection de f(x) et y=1-2x ?).
Si tu calcules f"(x), tu as : f"(x)=6x.  Cela signifie que cette fonction possède un point d'inflexion en x=0 et donc la tangente est de part et d'autre du graphe de f.
Pour déterminer la position d'un graphe par rapport à une droite (non verticale), il faut étudier le signe de f(x)-(mx+p) : si tu as +, alors f est au-dessus; si tu as -, alors f est au-dessous.
J'espère que cela peut t'aider.

Posté par caliméro57 (invité) position d une courbe par rapport à sa tangente 23-12-04 à 09:47

Merci d'avoir repondu, mais j'ai bien regardé mon énoncé, et il n'y a justement pas d'élèment, pour prevoir le résultat. En plus je ne sais pas ce qu'est h"(x). On ne l'a pas vu en cours, donc je ne pense pas que je puisse l'utiliser. Merci beaucoup pour la fin de la question Ca m'a aidé.
Si quelqu'un pouvais m'aider, ça serait hyper bien. Merci Ma_cor

Posté par caliméro57 (invité)j ai oublié quelque chose. 23-12-04 à 09:51

Pour determiner la position de la tangente, je voi comment il faut faire, le problème, c'est qu'il faut je pense definir quand est-ce que la tangente est au-dessus ou en -dessous de lacourbe, et c'est cela qu'il faut faire, et que je n'arrive pas. En plus, il faut le faire avec un point d'absisse non définie, a.
Merci de m'aider.
Joyeuses fêtes.
Caliméro

Posté par Emma (invité)re : Psosition d une courbe par rapport à sa tangente 23-12-04 à 15:17

Salut caliméro

Je risque de répéter ce qui t'a déjà été dit : je n'ai pas pris le temps de tout lire

Si tu veux comparer la position de deux courbes Cf et Cg, et bien tu étudies le signe de f(x) - g(x)...
Si f(x) - g(x) > 0 , c'est que f(x) > g(x) --> Cf est située au dessus de Cg
Si f(x) - g(x) < 0 , c'est que f(x) < g(x) --> Cf est située au dessous de Cg
Et lorsque f(x) - g(x) = 0, c'est que f(x) = g(x) : x est l'abscisse d'un point d'intersection des deux courbes

En général, tu dois discuter selon les valeurs de x : sur tel(s) intervale(s), Cf est située au dessus de Cg, et sur tel(s) autre(s) c'est le contraire

Bon, et ici, tu dois donc étudier le signe de f(x) - (m.x+p) (c'est-à-dire que tu appliques ce que je viens de te décire à g(x) = m.x+p (l'équation de ta tangente)

Si je n'ai pas répondu à ta question, n'hésite pas à redemander

@+
Emma

Posté par Emma (invité)re : Psosition d une courbe par rapport à sa tangente 23-12-04 à 15:21

Pour ce que tu disais sur l'abscisse non définie 'a'... j'avais pas réalisé, mais moi, j'ai tout fait avec la lettre x...

Mais le choix de la lettre n'est pas important : je te l'ai dit : il s'agit de discuter en fonction des valeurs de x (ou de a dans ton cas)... si a est dans tel intervalle, alors f(a) > m.a+p et donc Cf est située au dessus de sa tangente au point d'abscisse a
etc..

Posté par caliméro57 (invité)re : Psosition d une courbe par rapport à sa tangente 23-12-04 à 17:37

je n evois vraiment comment, on peut faire. Je suis completement, perdu. Si vous regardé toutes les questions les unes après les autres, on voit bien qu'il y a un problème. Non? Il n'y a que moi qu'y le voit?

Posté par Emma (invité)re : Psosition d une courbe par rapport à sa tangente 23-12-04 à 17:38

arf... j'avais pas regardé les messages précédents : j'avais voulu répondre rapidement à ton mail...

Bon, je vais regarder ton exercice de plus près

Posté par Emma (invité)re : Psosition d une courbe par rapport à sa tangente 23-12-04 à 17:59

Bon, alors, Je reprends la fin de ton exercice :


-----------
Déterminer une équation de la tangente (T) à Cf au point d'abscisse a.

ma_cor t'avait rappelé que la tangente à Cf au point d'abscisse a est la droite (notée Ta) d'équation y = f'(a).(x-a) + f(a)
Donc ici, Ta : y = (3.a² - 2).(x-a) + (a3 - 2.a + 1)
et donc (en développant) Ta : y = -2.a3 +3.a².x - 2.x + 1
(je ne sais pas si la forme développée est utile, mais c'est pour te montrer qu'il y a toujours des 'a' et des 'x'...

En fait, maintenant, pour chaque valeur de a fixée, tu pourras trouver l'équation de la tangente à la courbe au point d'abscisse a
(par exemple, la tangente à Cf au point d'abscisse 4 est la droite T4 : y = (34² - 2).(x - 4) + (43 - 2.4 + 1)
ou, avec la forme développée, T4 : y = -2.43 +34².x - 2.x + 1


-----------
Montrer que, si a et positif, tous les points de Cf d'abscisse positive sont au-dessus de (T)

Donc, dans cette question, on fixe a positif (on ne sait pas ce que vaut a... mais c'est un nombre fixé, et positif !)
Bon, et on regarde la position relative de Cf et Ta sur [0 ; +\infty[...
C'est-à-dire qu'on va devoir étudier le signe de f(x) -  [(3.a² - 2).(x-a) + (a3 - 2.a + 1)] pour tout x de [0 ; +\infty[

Donc, en réalité, tu dois démontrer que, pour tous a et x positifs, f(x) -  [(3.a² - 2).(x-a) + (a3 - 2.a + 1)] est positif...

Est-ce plus clair ?

Emma

Posté par Emma (invité)re : Psosition d une courbe par rapport à sa tangente 23-12-04 à 21:19

Bon, je n'ai pas de nouvelle, alors... juste au cas où... encore un petit indice :

Il s'agissait d'étudier le signe de f(x) - [(3.a² - 2).(x-a) + (a3 - 2.a + 1)],
qui est égal à (x3 - 2.x + 1) - (3.a² - 2).(x-a) - (a3 - 2.a + 1)
et donc à (x3 - a3) - 2.(x - a)  - (3.a² - 2).(x - a)

Or (x3 - a3) = (x - a).(......)

Donc le tout est factorisable par (x - a).
Je pense à factoriser parce que je veux étudier le signe d'une quantité
Sauf que si l'on factorise par (x - a), ça veut dire qu'il va falloir discutter selon que x > a ou x < a...

Bon, j'arrête là pour le moment. J'attends de tes nouvelles

@+
Emma

Posté par caliméro57 (invité)re : Psosition d une courbe par rapport à sa tangente 24-12-04 à 12:37

Merci de ton aide, mais je ne voispas comment tu fais poru discuter selon que a supérieur ou inférieur à x. Peut -tu m'aider à nouveau?

Posté par
Nightmare
re : Psosition d une courbe par rapport à sa tangente 24-12-04 à 12:51

Bonjour

Tout simplement , si a>x , x-a<0 et si a<x , x-a>0

Ce s'explique facilement par quelque modification :
a>x
<=>
-a<-x
<=>
-a+(-x)<0
<=>
x-a<0


Jord

Posté par Emma (invité)re : Psosition d une courbe par rapport à sa tangente 24-12-04 à 13:05

Re

Et bien, on a f(x) = (x3 - 2.x + 1)
et je pose g(x) = (3.a² - 2).(x-a) + (a3 - 2.a + 1) (l'quation de la tangente Ta est donc y = g(x)...)

On veut étudier le signe de f(x) - g(x)...

Or f(x) - g(x) = (x3 - 2.x + 1) - (3.a² - 2).(x-a) - (a3 - 2.a + 1)

Donc f(x) - g(x) = (x3 - a3) - 2.(x - a) - (3.a² - 2).(x - a)

Or x3 - a3 = (x - a).(x² +x.a + a²)

Donc  f(x) - g(x) = (x - a).(x² + x.a + a²) - 2.(x - a) - (3.a² - 2).(x - a)

On peut donc factoriser par (x - a) :

f(x) - g(x) = (x - a).[x² + x.a + a² - 2 - 3.a² + 2]

f(x) - g(x) = (x - a).[x² + x.a - 2.a²]

-----------------
<font color=maroon>C'est là que je t'avais dit qu'il fallait distinguer plusieurs cas...

Mais en réalité, je n'avais pas remarqué que [x² + x.a - 2.a²] était à nouveau factorisable par (x - a) !!
(il suffisait pourtant de remarquer que [x² + x.a - 2.a²] s'annulait dans le cas particulier où x = a)

(il y a peut-être plus simple, mais du coup, je me suis lancée dans cette factorisation)

Puisque x² + x.a - 2.a² est factorisable par (x - a), on peut écrire
x² + x.a - 2.a² = (x - a)(b.x + c) où b et c sont des coefficients à déterminer

x² + x.a - 2.a² = (x - a)(b.x + c) donc (en développant le second membre) :
x² + x.a - 2.a² = b.x² + c.x - a.b.x  - a.c
et donc x² + x.a - 2.a² = b.x² + (c - a.b).x  - a.c

Donc, en identifiant les coefficients des deux membres :
(coefficient de x²) : b = 1   (*)
(coefficient de x ) : c-a.b = a
(coefficient constant) : - a.c = - 2.a²  (**)

Donc, d'après (*), b = 1
et d'après (**), si a 0, c = 2.a

Et donc, finalement, la factorisation obtenue est la suivante :
[x² + x.a - 2.a²] = (x - a).(x + 2.a)
</font>
-----------------
Or, on avait :
f(x) - g(x) = (x - a).[x² + x.a - 2.a²]

Donc f(x) - g(x) = (x - a)².(x + 2.a)

------------------


Je te laisse reprendre ces calculs au calme.
Ensuite, il ne te reste pluq qu'à faire l'étude de signes (puisque je te rappelle que l'idée, ici, c'est d'étudier le signe de f(x) - g(x) )

Bon courage
Emma

Posté par caliméro57 (invité)Merci mais... 26-12-04 à 11:43

Merci beaucoup pour tes aides qui m'ont été très trsè utiles. Mais j'ai encore une petite question, et après, c'est pomis, je te laisse. J'aimerai que tu me donne quelque indices, pour la réponse à la question 1,. Pourquoi ce résultat est prévisible? Je ne vois vraiment pas.
Merci d'avance
Caliméro



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !