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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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second degré et base

Posté par
Klivi
16-11-24 à 12:45

Bonjour,
voici un enoncé qui me pose problème :

Soit la parabole P d'équation y = ax² + bx + c dans la base canonique de R².
Existe-il une base dans laquelle une équation de cette parabole est y = x² ?

Ma recherche :

On cherche une base ((u,v), (u',v')) pour que :

(x, ax²+bx+c) = x(u,v) + x²(u',v') pour tout x réel.

Le problème est que pour x=0, on obtient c=0 ce qui n'a pas de sens donc j'en conclue qu'il n'existe pas une telle base. Je ne sais pas si mon raisonnement tient la route

malou edit > ***forum modifié et mis en accord avec le profil***demandeur qui a priori n'est pas du tout en 1re enseignement scientifique***

Posté par
carpediem
re : second degré et base 16-11-24 à 13:50

salut

je ne comprends pas trop  

si tu travailles sur les ensembles de polynomes avec leur structure vectorielle alors P est un élément de \R_2[x] dont "la base canonique" est le triplet (1, x, x^2) puisque cet espace vectoriel est de dimension 3

Posté par
Klivi
re : second degré et base 16-11-24 à 14:23

Non, c'est la base ((1,0),(0,1))  de R^2.
La courbe reste la même et il faut trouver une base dans laquelle l'équation de cette parabole est y=x^2

Posté par
Ulmiere
re : second degré et base 16-11-24 à 14:29

A quelle condition un trinôme du second degré a-t-il une racine double ?

Posté par
Klivi
re : second degré et base 16-11-24 à 14:38

Si le discriminant est nul mais je ne vois pas comment exploiter ça

Posté par
malou Webmaster
re : second degré et base 16-11-24 à 14:41

Bonjour
un fichier d'un ancien programme qui peut donner des idées...
Exemples de fonction carré

Posté par
carpediem
re : second degré et base 16-11-24 à 16:21

alors si c'est bien le pb posé et pour aller dans le sens de mes collègues, il me semble qu'on est pas loin de chercher la forme canonique de ce trinôme et en tout cas c'est dans la même idée ...

cependant (x, ax^2 + bx + c) = x (u, v) + x^2 (u', v') signifie que ax^2 + bx + c = xv + x^2 v' est multiple de x donc que c = 0

donc tout simplement que ax^2 + bx + c = ax^2 + bx et la base est vite trouvée : c'est (u, v) = (b, 0) et (u', v') = (0, a)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : second degré et base 16-11-24 à 18:40

Bonjour,

Citation :
Soit la parabole P d'équation y = ax² + bx + c dans la base canonique de R².
Je ne comprends pas l'expression "base canonique" dans ce contexte.
Ni même le mot "base".

Posté par
carpediem
re : second degré et base 17-11-24 à 10:02

moi aussi je continue à penser que je ne comprends pas cet énoncé

Posté par
Ulmiere
re : second degré et base 17-11-24 à 12:48

Vous avez oublié la réduction de quadriques en diagonalisant des matrices ? Ben là c'est pareil avec une conique, c'est ça qu'il cherche je pense.

Dans le repère (et pas la base) (O,I,J) = ((0,0), (1,0), (0,1)), on trace la courbe représentative de la fonction x -> ax² + bx + c, qui est une parabole convexe si a > 0 et concave si a < 0 ; ou une fonction affine si a = 0. Je pense que ce dernier cas est exclus de cet exercice.

Je pense que Klivi veut savoir s'il existe un changement de repère dans lequel la même courbe est représentative de la fonction x -> x².

De façon évidente, il n'est pas question d'effectuer de rotation et les changements autorisés ne sont que des translations et des dialatations.

Maintenant pour répondre à la question, si a > 0, si on pose y = sqrt(a)x, alors ax²+bx+c = y² + b/sqrt(a)y + c ne peut se ramener à une translation que s'il existe y0 tel que pour tout y, y² + b/sqrt(a)y + c = (y-y0)² = y² + 2y0.y + y0².

Par identification des coefficients, ça veut dire que 2y0 = b/sqrt(a) et y0² = c.
En réinjectant la première expression dans la deuxième, la condition devient b²/(4a) = c, c'est-à-dire encore b²-4ac = 0. Ca rejoint ce que je disais. Ce n'est possible que si le discriminant du trinôme est nul.
Dans ce cas (et si a > 0) on pose y0 = b/(2sqrt(a)) = sqrt(c) et on se met dans le repère (O', I, J') = ((-y0,0), (1,0), (sqrt(a),0)) et la courbe est alors bien la parabole usuelle qui représente la fonction carré.


Si a < 0, il n'y a aucune chance que ça arrive puisque la fonction carré est convexe alors que la courbe représentative du trinôme est concave.  Par contre on peut faire la même chose que précédemment mais avec x -> -x² à la place de la fonction carré.

Posté par
Ulmiere
re : second degré et base 17-11-24 à 14:58

Je corrige une coquille sans incidence sur le reste : il y a un signe moins qui est malencontreusement devenu un plus dans mon développement de (y-y0)².
Cela ne change que le signe de y0, ce n'est pas très grave

Posté par
malou Webmaster
re : second degré et base 17-11-24 à 16:31

Et qu'est-ce qui empêcherait de prendre un repère de ce type pour retomber sur une forme du type y=x^2 ?

second degré et base

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : second degré et base 17-11-24 à 16:42

En fait, l'adjectif convexe ne s'attribue pas à une courbe mais à une fonction.
Une parabole n'est ni convexe ni concave.

Posté par
Ulmiere
re : second degré et base 18-11-24 à 00:10

Tu as raison on peut faire une rotation avant de translater pour passer du cas concave au cas convexe.

Enfin, une parabole à épigraphe convexe



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