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Une propriété géométrique de la fonction cube *

Posté par
jamo Moderateur
31-03-07 à 11:33

Bonjour,

Soit A, B et C trois points distincts de la courbe d'équation y=x3, et G l'isobarycentre de ces trois points.

Démontrer l'équivalence suivante :

A, B et C sont alignés <==> G est sur l'axe des ordonnées.

Posté par dellys (invité)re : Une propriété géométrique de la fonction cube * 31-03-07 à 11:48

bonjour jamo

est ce que c'est abordable de 7 à 77 ans ?

Posté par
jamo Moderateur
re : Une propriété géométrique de la fonction cube * 31-03-07 à 11:50

Citation :
est ce que c'est abordable de 7 à 77 ans ?


Bonjour,

Non, pas celle-ci, je pense qu'un élève de 1ère peut y parvenir ...

Posté par
_Estelle_
re : Une propriété géométrique de la fonction cube * 31-03-07 à 15:25

Salut Jamo, et merci

Je chercherai

Estelle

Posté par
dhalte
Une propriété géométrique de la fonction cube 31-03-07 à 16:18

Je ne sais si on peut en faire une démonstration géométrique. Mais je me suis amusé à en trouver une démonstration algébrique.
Soient A(x_a,x_a^3), B(x_b,x_b^3), C(x_c,x_c^3) trois points de la courbe d'équation y=x^3.
Ces trois points sont distincts, donc puisque la courbe est une fonction de R vers R, on a x_a-x_b \neq 0, x_b-x_c \neq 0, x_c-x_a \neq 0.
Soit G(x_g, y_g) isobarycentre de A,B,C. Alors x_g=\frac13(x_a+x_b+x_c)
Ce point G est sur l'axe des ordonnées ssi x_g=0
Les trois points sont alignés est équivalent à \vec{AB} et \vec{AC} sont colinéaires, ce qui s'exprime par l'équation
(x_b-x_a)(x_c^3-x_a^3)=(x_b^3-x_a^3)(x_c-x_a)
Pour simplifier, on va appliquer l'égalité remarquable a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2), puis plus tard, a^2-b^2=(a-b)(a+b)
(x_b-x_a)(x_c^3-x_a^3)=(x_b^3-x_a^3)(x_c-x_a)
(x_b-x_a)(x_c-x_a)(x_c^2+x_cx_a+x_a^2)=(x_b-x_a)(x_b^2+x_bx_a+x_a^2)(x_c-x_a)
On simplifie par les facteurs communs non nuls
x_c^2+x_cx_a+x_a^2=x_b^2+x_bx_a+x_a^2
x_c^2-x_b^2+x_cx_a-x_bx_a=0
(x_c-x_b)(x_c+x_b)+(x_c-x_b)x_a=0
(x_c-x_b)(x_c+x_b+x_a)=0
et on simplifie par x_c-x_b qui n'est pas nul
x_c+x_b+x_a=0
donc la condition d'alignement est équivalente à celle du point G sur l'axe des ordonnées.

Posté par
frenicle
re : Une propriété géométrique de la fonction cube * 01-04-07 à 18:22

Bonjour,

 Cliquez pour afficher


Cordialement
Frenicle

Posté par
plumemeteore
re : Une propriété géométrique de la fonction cube * 02-04-07 à 00:04

bonjour

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Posté par
jamo Moderateur
re : Une propriété géométrique de la fonction cube * 05-05-07 à 08:56

Correction :

la solution que je comptais proposer est exactement celle proposée par dhalte.

Une extension de ce problème :

On considère une courbe d'équation y=ax3+bx2+cx+d., et 3 points A, B et C sur cette courbe.

Dans le cas où A, B et C sont alignés, quel est le lieu géométrique de leur isobarycentre G ?

(Je ne connais pas la solution de ce problème, je n'ai pas cherché, il n'y en a peut-etre pas ...)

Posté par
frenicle
re : Une propriété géométrique de la fonction cube * 05-05-07 à 13:08

Bonjour,

par la méthode que j'ai proposée pour la question initiale, on trouve que le lieu est la droite 3$x = \frac{-b}{3a}.

Cordialement
Frenicle

Posté par
jamo Moderateur
re : Une propriété géométrique de la fonction cube * 05-05-07 à 13:31

Merci beaucoup frenicle !



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