sujet d'un concours
dans Concours et Examens
Salut tout le monde ci-joint un sujet d'un concours mais malhereusement je ne savais pas quoi faire et j'ai eu un 0 pour cet exercice.
La pente d’une courbe en chaque point (x,y) est donnée par le rapport
(3ax^2 +2bxy -ey^2) / (3fy^2 +2exy -bx^2)
a) Déterminez l’équation de la courbe qui passe par le point (m,0)
b) Vérifiez l’exactitude de la solution trouvée en a).
La pente d’une courbe en chaque point (x,y) est donnée par le rapport
(3ax^2 +2bxy -ey^2) / (3fy^2 +2exy -bx^2)
a) Déterminez l’équation de la courbe qui passe par le point (m,0)
b) Vérifiez l’exactitude de la solution trouvée en a).
Réponses
-
La pente de la {\bf tangente} à la courbe est la dérivée $y'$.
Il s'agit donc de résoudre l'équation différentielle
$$y' = \dfrac{3ax^2 +2bxy -ey^2}{3fy^2 +2exy -bx^2}$$
avec la condition initiale $y(m) = 0$. -
L'eq. diff. indiquée par gb est de la forme $F'_x dx + F'_y dy=0$, où $F(x,y)=ax^3+bx^2y-exy^2-fy^3$. La solution $\varphi$ qui <<passe>> par le point $(m,0)$ vérifie donc $F(x,\varphi(x))=F(m,0)=am^3$ pour tout $x$ d'un certain intervalle autour du réel $m$ (c'est un arc de cubique).
Cordialement, j__j -
encors un peu d'aide SVP, je n'arrive pas à résoudre
-
Il me semble que tout a été dit : tu cherches à déterminer une courbe telle que, au point $(x,y)$, la pente de la tangente ait pour valeur
$$y' = \dfrac{dy}{dx} = \dfrac{3ax^2 + 2bxy - ey^2}{3fy^2 +2 exy - bx^2}$$
ou encore
$$(3ax^2 + 2bxy - ey^2)dx + (bx^2 - 2exy - 3fy^2)dy = 0$$
Comme
$$\dfrac{\partial(3ax^2 + 2bxy - ey^2)}{\partial y} = 2bx - 2ey = \dfrac{\partial(bx^2 - 2exy - 3fy^2)}{\partial x}$$
tu en déduis que tu es en présence d'une différentielle exacte.
En effet, avec $F(x,y) = ax^3 + bx^2y - exy^2 - fy^3$, tu as bien
$$\dfrac{\partial F}{\partial x} = 3ax^2 + 2bxy - ey^2 \quad \textrm{ et } \quad \dfrac{\partial F}{\partial y} = bx^2 - 2exy - 3fy^2$$
et l'équation est en fait $dF = 0$ dont les solutions sont $F(x,y) = C^{te}$.
Pour que la courbe passe par le point $(m,0)$, tu dois choisir la constante égale à $F(m,0) = am^3$, et la courbe cherchée est d'équation $F(x,y) = am^3$. -
Mais on ne peut pas raisonnablement aller plus loin : on a une fonction donnée implicitement (voir les hypothèses du théorème des fcts implicites) et, si l'on voulait expliciter $y$, il faudrait résoudre une équation du troisième degré, ce qui est possible mais vraiment sans intérêt. J'estime que la résolution s'arrête là.
Maintenant, puisque l'on demande de <<vérifier>> le résultat du {\bf a)}, il ne reste plus qu'à vérifier les hypothèses du dit théorème et une des conséquances d'icelui est que $\varphi$ satisfait l'E.D.O. $y'=-\frac{F'_x}{F'_y}$\,. -
Le message de gb a croisé le mien ; lorsque j'écris << mais... >>, cela répond au message de sos et non à celui de gb !
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.
Bonjour!
Catégories
- 163.2K Toutes les catégories
- 9 Collège/Lycée
- 21.9K Algèbre
- 37.1K Analyse
- 6.2K Arithmétique
- 53 Catégories et structures
- 1K Combinatoire et Graphes
- 11 Sciences des données
- 5K Concours et Examens
- 11 CultureMath
- 47 Enseignement à distance
- 2.9K Fondements et Logique
- 10.3K Géométrie
- 65 Géométrie différentielle
- 1.1K Histoire des Mathématiques
- 69 Informatique théorique
- 3.8K LaTeX
- 39K Les-mathématiques
- 3.5K Livres, articles, revues, (...)
- 2.7K Logiciels pour les mathématiques
- 24 Mathématiques et finance
- 314 Mathématiques et Physique
- 4.9K Mathématiques et Société
- 3.3K Pédagogie, enseignement, orientation
- 10K Probabilités, théorie de la mesure
- 773 Shtam
- 4.2K Statistiques
- 3.7K Topologie
- 1.4K Vie du Forum et de ses membres