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Tangente à une fonction/concours interne

Posté par
superninie
05-11-20 à 01:41

Bonsoir
Le plan est muni d'un repère orthonormé.
On considère pour tout réél k:
la courbe C représentant la fonction f définie sur [0;+00] par f(x)=lnx + k
la courbe D représentant la fonction g définie sur [0;+00] par g(x)=-1/2x^2 + k
Quelle propriété ont les tangentes aux deux courbes?

Je sais que les tangentes en a ont pour équation h'(x)(x-a)+h(x) avec ici f'(x)=1/x et g'(x)=-x. Mais pour quelle(s) valeur(s) de a dois-je les calculer?

Merci d'avance pour votre aide?

**titre complété**

Posté par
Pirho
re : Tangente à une fonction 05-11-20 à 06:46

Bonjour,

Principe:

tu écris l'équation réduite de la droite (T1) passant par le point(a;f(a)) et de la droite (T2) passant par le point (b;f(b))

(T1) et (T2) sont confondues si et seulement si, ces 2 droites ont le même coefficient directeur et la même ordonnée à l'origine

Posté par
mathafou Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 13:44

bonjour,
énoncé flou, mais on peut deviner qu'il s'agit de comparer les tangentes à chacune des courbes en deux points de même abscisse
(de même "a", qui reste écrit "a" en littéral, sans valeur particulière ...)
c'est ça qui est intéressant dans "les tangentes" (en général)

sinonPirho se propose de chercher les tangente communes , ce qui est une autre question...

Posté par
Pirho
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 14:43

Bonjour mathafou

effectivement je n'avais pas bien interprété l'énoncé

par contre je ne vois pas bien, mais ça m'échappe sûrement,  quel est l'intérêt pédagogique d'une telle demande.

Posté par
superninie
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 15:10

Bonjour,
La prof vient de compléter en nous disant d'utiliser le logiciel Géogébra.
Ce que je viens de faire et donc il n'y a pas de tangente commune.
Sinon, on a Tf(x)=f'(x)(x-a)+f(a)=1/x(x-a)+ln(a)+k=-a/x  + ln(a)+1+k
Et Tg(x)=g'(x)(x-a)+g(a)= -x(x-a)-1/2a^2 + k = -x^2 +ax -1/2 a^2 + k.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 15:14

va savoir...

en tout cas, pour ces fonctions là spécifiquement, elles ont une propriété intéressante valable quelque soit a et quel que soit k ...
c'est cette propriété qui est demandée.
bon, ça ne casse as trois pattes à un canard comme on dit vu qu'elle est en quelque sorte "évidente" avec ce qui a été écrit jusque là (les dérivées) ;D

on peut remarquer que en variant k, c'est l'ensemble de tout qui est translaté verticalement, propriétés des tangentes comprises.
donc "quel que soit k" est normal.

Posté par
Pirho
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 15:20

ta formule de la tangente est fausse

la tangente en(a;f(a)) s'écrit y=f'(a)(x-a)+f(a)

de plus ton écriture Tfx)=... et Tg(x)=... n'est pas correcte

Posté par
mathafou Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 15:25

si
il y a une tangente commune , mais bon, comme ce n'est pas la question...

sur ce je vous laisse, je ne faisais que passer.

Posté par
Pirho
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 15:26

mathafou pourrais-tu poursuivre car j'ai un problème urgent

je dois quitter; je reviendrai vers 17h30

Posté par
mathafou Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 15:29

moi de même

Posté par
superninie
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 15:49

Ainsi,
la tangente en(a;f(a)) s'écrit y1=f'(a)(x-a)+f(a)=1/a(x-a)+ln(a)+k
et la tangente en(a;g(a)) s'écrit y2=g'(a)(x-a)+g(a)= (1/2)a^2 -ax +k

Posté par
mathafou Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 16:57

de retour.

oui

question rédaction c'est y tout court
il ne te serait pas venu à l'idée d'écrire x1 pour l'une et x2 pour l'autre
pour les ordonnées y c'est pareil
si on veut dire la tangente 1 et la tangente 2 on écrit
d1 : y = ...
et d2 : y = ...

on peut développer réduire et ordonner (en x) pour avoir une forme bien nette d'équation réduite y = mx+p pour chacune
(histoire de les comparer, il faut qu'elles soient sous la même forme ! tout en vrac on n'y verra rien du tout)

Posté par
Pirho
re : Tangente à une fonction/concours interne 05-11-20 à 17:21

mathafou

merci!; je suis revenu

Posté par
superninie
re : Tangente à une fonction/concours interne 06-11-20 à 00:37

Bonsoir,
Cela donne
d1 : y = (1/a)x1 + (-1+lna+k)
et d2 : y = -ax2  + [(1/2)a^2+k]
Par conséquent m1m2 = -1
Ce qui signifie que les tangentes sont perpendiculaires

Posté par
Pirho
re : Tangente à une fonction/concours interne 06-11-20 à 08:20

c'est quoi ces x1, x2!!

Posté par
mathafou Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 06-11-20 à 10:35

interprétation de travers de ce que je disais en forme de boutade :
si on écrit y1 à tort pourquoi ne pas avoir écrit x1 à tort ...

pfff

c'est x et y un point c'est tout.

à part ça, conclusion correcte

à titre d'exo supplémentaire, vu que ce n'est pas demandé :
chercher la tangente commune, si on définit g sur ]-oo; +oo[
je disais

Citation :
si
il y a une tangente commune
sans avoir fait attention que g était définie sur ]0; +oo[ seulement , car alors, effectivement, il n'y en a pas.

Posté par
superninie
re : Tangente à une fonction/concours interne 07-11-20 à 23:18

Bonsoir,
Merci à tous pour votre aide.
Par contre, je ne vois pas comment on peut trouver la tangente commune.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 08-11-20 à 10:39

Pirho @ 05-11-2020 à 06:46

Bonjour,

Principe:

tu écris l'équation réduite de la droite (T1) passant par le point(a;f(a)) et de la droite (T2) passant par le point (b;g(b))

(T1) et (T2) sont confondues si et seulement si, ces 2 droites ont le même coefficient directeur et la même ordonnée à l'origine

ce qui donne un système de deux équations en les deux inconnues a et b, abscisses des points de contact de la tangente commune avec la courbe de f et avec la courbe de g

petit problème ici, avec des logarithmes, on ne pourra obtenir que des valeurs approchées (par approximations successives à la précision que l'on veut)

Posté par
lafol Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 08-11-20 à 16:58

Bonjour
est-ce bien nécessaire d'écrire les équations des tangentes, si c'est juste pour conclure qu'elles sont perpendiculaires ? calculer leurs coeffs directeurs, à savoir f'(x) et g'(x) pour les tangentes aux points d'abscisse x, aurait été bien suffisant pour constater que le produit de ces coeffs directeurs vaut -1 et que par conséquent les tangentes sont perpendiculaires, non ? (et ç aurait évité à superninie de montrer à quel point elle ne maîtrise pas les écritures d'équations de tangentes ....)

Posté par
mathafou Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 08-11-20 à 17:33

c'est justement pour réviser les équations de tangentes qu'on a laissé poursuivre dans cette voie (un exercice dans l'exercice)
on est d'accord, il est clair que les coefficients directeurs suffisaient

Posté par
lafol Moderateur
re : Tangente à une fonction/concours interne 08-11-20 à 17:38

Perso j'ai toujours refusé que mes élèves apprennent par cœur cette équation de tangente (justement pour leur éviter les déboires auxquels est confrontée superninie)
ils savaient en calculer le coeff directeur, grâce à la dérivée , et ils savaient écrire le coeff directeur d'une droite (AM), où A(a, f(a)) et M(x,y) un point quelconque de la tangente (le fameux "différence des ordonnées sur différence des abscisses")



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