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Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre

Posté par
Gorbach
24-09-23 à 09:47

Bonjour,

Je me permets de venir sur ce forum, parce que je me pose des questions sur la fonction trinome du second degré.

C'est la signification de la forme canonique sur laquelle je bute.

Pour la forme développée f(x) = ax² + bx + c, je crois avoir compris les choses suivantes :

ax² --> fonction carrée
--> courbe en parabole symétrique par rapport à l'axe des ordonnées.

bx + c --> fonction affine
--> ligne droite symétrique par rapport à l'origine.

ax² + bx + c --> fonction trinôme du second degré
--> courbe ressemblant à une parabole en première approximation mais en réalité non symétrique par rapport à l'axe des ordonnées ni par rapport à aucun autre axe.

Il est possible de voir mon raisonnement sur l'image en pièce jointe.

                                    *
                              *          *

Concernant la forme canonique en rouge : f(x) = ax² + bx + c = a(x - 𝛂)² + β

a, b et c sont des constantes numériques indépendantes de x.
𝛂 et β sont elles aussi des constantes indépendantes de x.

𝛂 et β étant des constantes numériques indépendantes de l'abscisse, cela revient à dire que :
f(x) sous la forme canonique est une fonction carrée dont la parabole est symétrique à l'axe des ordonnées.
f(x) sous la forme développée n'est pas une fonction carrée dont la parabole est symétrique à l'axe des ordonnées.

Qu'en pensez-vous ? Quelle est mon erreur de raisonnement ?

Voilà, merci d'avance à toutes les réponses !

Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre

Posté par
carpediem
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 09:57

salut

il y a des bêtises ...

qu'elle soit écrite sous forme développée, factorisée ou canonique une fonction trinome est représentée par une courbe qui est une parabole et cette fonction est une fonction carrée

et si f(x) = ax^2 + bx + q = a(x - s)^2 + m alors la courbe P de f est la translatée de la courbe C de la fonction carrée x \mapsto ax^2 (par la translation de vecteur \vec {OS} = s \vec i + m \vec j où S est le sommet de la parabole de coordonnées (s, m) (m est l'extremum de f)

le coefficient a étant simplement un coefficient de dilatation de la fonction carrée de référence x \mapsto x^2

Posté par
Gorbach
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 17:08

Bonjour,

Oui, je me doute qu'il y a des bétises.

Pour essayer de le dire autrement, la fonction f(x) = ax² + bx + c aurait bien un axe de symétrie, mais que celui-ci ne serait pas orthogonal à l'axe des abscisses ?

Posté par
Gorbach
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 17:08

avec une image

Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre

Posté par
malou Webmaster
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 17:31

Bonjour

toutes les fonctions du type f : x ax²+bx+c avec a non nul admette une courbe d'axe de symétrie parallèle à l'axe des ordonnées, donc en repère orthogonal, perpendiculaire à l'axe des abscisses

Posté par
Gorbach
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 18:15

Bonjour !  


C'est laborieux mais ça rentre petit à petit

Cela fonctionne bien avec l'exemple numérique ci-dessous.

f(x) avec a =2, b=-20, c=0x=-10x=0x=10x=-b/2a = 5
f(x) = ax²f(-10)=200f(0)=0f(10)=200f(5)=50
f(x) = ax² + bf(-10)=400f(0)=0f(10)=0f(5)=-50



Pour faire simple, ma compréhension de la forme canonique était correcte, c'était ma compréhension de la forme développée qui était mauvaise !

Merci beaucoup, bonne fin de dimanche

Posté par
carpediem
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 18:23

de rien et à toi aussi

Posté par
carpediem
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 18:26

PS :

carpediem @ 24-09-2023 à 09:57

le coefficient a étant simplement un coefficient de dilatation de la fonction carrée de référence x \mapsto x^2
dilatation parallèle à l'axe des abscisses

donc cette dilatation et la translation conservent l'orthogonalité de l'axe de symétrie de la courbe avec l'axe des abscisses

Posté par
Gorbach
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 18:50

Merci !

C'est plus l'effet du bx que j'avais du mal à comprendre.

Grace à vos réponses je comprends que pour b>0 il "ouvre" la parabole et il la déplace aussi, mais que la parabole reste une parabole et garde sa symétrie axiale.

Posté par
carpediem
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 18:56

non ce n'est pas le coefficient b qui ouvre ou ferme la parabole c'est le coefficient a (comme je l'ai dit plus haut)

le coefficient b intervient dans la translation (déplacement du sommet)

sur ton graphique ax^2 et ax^2 + bx sont identiques à translation près et ont toutes les deux un axe de symétrie perpendiculaire à l'axe des abscisses

Posté par
Gorbach
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 19:06

Ah oui

J'avais vraiment un souci de visualisation sur l'effet de bx.

C'était là mon problème.

Merci de me l'avoir bien précisé !

Posté par
Gorbach
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 19:35

Je me permets de revenir

Je vois tout à fait l'ouverture liée au coefficient a, je vois aussi la translation du sommet liée à bx.

J'espère ne pas abuser, je vois quand même une petite ouverture complémentaire liée à bx

En notant x(absi) l'abscisse de l'axe de symétrie :

[/td]
f(x) avec a =2, b=-20, c=0axe de symetriex=
x(absi)-45
x=
x(absi)-10
x=
x(abs)
x=
x(absi)+10
x=
x(absi)+45
f(x) = ax²x(absi)=x0=0x=-45
f(-45)=4050
x=-10
f(-10)=200
x=0
f(0)=0
x=10
f(10)=200
x=45
f(45)=4050
f(x) = ax² + bx(absi)=-b/2a = 5x=-40
f(-40)=4000
x=-5
f(-5)=150
x=5
f(5)=-50
(minimum)
x=15
f(5)=+150
x=50
f(5)=+4000


Pour une distance à l'axe de symétrie de +/-45, selon ma compréhension il y aurait finalement une légère fermeture liée à bx de 4050 - 4000 = 50.

Posté par
Gorbach
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 19:45

Ah oui

et comme le nouveau minimum est à f(5)=-50

La différence de niveau est bien de 4000 - (-50) = 4050 pour le 2eme exemple de mon tableau :
x = -b/2a
f(x) = ax*2 + bx

C'est subtil

Bon, merci encore

Posté par
carpediem
re : Question / courbe de la forme canonique trinome 2nd degre 24-09-23 à 19:49

carpediem @ 24-09-2023 à 09:57


si f(x) = ax^2 + bx + c = a(x - s)^2 + m alors la courbe P de f est la translatée de la courbe C de la fonction carrée x \mapsto ax^2 (par la translation de vecteur \vec {OS} = s \vec i + m \vec j où S est le sommet de la parabole de coordonnées (s, m) (m est l'extremum de f)

le coefficient a étant simplement un coefficient de dilatation de la fonction carrée de référence x \mapsto x^2


et cela que c soit nul ou pas !!

il suffit d'exprimer s et m en fonction de a, b et c

et tu vois bien que a "est le même" dans les deux expressions !!



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