équation de cercle
Bonjour à tous, j'ai un exercice type bac pour m'entrainer pour le futur bac blanc et je suis un peu bloqué:
"Soit f la fonction définie sur l'intervalle [0,1] par f(x)=x-2racine(x)+1.
Cette fonction est dérivable sur ]0,1] et sa dérivée f' vérifie f'(1)=0
(on note T sa courbe représentative)
1- Si T était un arc de cercle, quel pourrait être son centre ?
Quel pourrait être son rayon ?
2- La courbe T est-elle un arc de cercle ?"
pour la première question, je pensais me servir du fait que f(0)=1 et que, f(1)=0 pour montrer que le centre du cercle aurait pour coordonnées (1,1), mais étant donné qu'on a pas démontré que cette courbe était un arc de cercle je vois pas trop comment donner les coordonnées de son centre ?
(pour le rayon aucun probleme, reste a déterminer le centre.)
pour la deuxième question, là encore je sais pas trop comment m'y prendre:
tout d'abord j'ai essayé de faire resortir l'équation du cercle de l'expression de la fonction, j'arrive à y²-(x-2)²+4=1 et là le signe négatif gène pour retrouver la bonne équation
sinon j'avais pensé à calculer la primitive de cette fonction, de calculer F(1)-F(0) pour voir si cela correspond bien à l'aire du carré de coté 1u.a - l'aire du quart de cercle formé par la fonction. Mais là encore je ne suis pas sûr de pouvoir identifier un cercle uniquement à son aire :x
Voilà, j'aurais besoin d'un peu d'éclaircissement sur ces questions,
Merci d'avance ^^
"Soit f la fonction définie sur l'intervalle [0,1] par f(x)=x-2racine(x)+1.
Cette fonction est dérivable sur ]0,1] et sa dérivée f' vérifie f'(1)=0
(on note T sa courbe représentative)
1- Si T était un arc de cercle, quel pourrait être son centre ?
Quel pourrait être son rayon ?
2- La courbe T est-elle un arc de cercle ?"
pour la première question, je pensais me servir du fait que f(0)=1 et que, f(1)=0 pour montrer que le centre du cercle aurait pour coordonnées (1,1), mais étant donné qu'on a pas démontré que cette courbe était un arc de cercle je vois pas trop comment donner les coordonnées de son centre ?
(pour le rayon aucun probleme, reste a déterminer le centre.)
pour la deuxième question, là encore je sais pas trop comment m'y prendre:
tout d'abord j'ai essayé de faire resortir l'équation du cercle de l'expression de la fonction, j'arrive à y²-(x-2)²+4=1 et là le signe négatif gène pour retrouver la bonne équation
sinon j'avais pensé à calculer la primitive de cette fonction, de calculer F(1)-F(0) pour voir si cela correspond bien à l'aire du carré de coté 1u.a - l'aire du quart de cercle formé par la fonction. Mais là encore je ne suis pas sûr de pouvoir identifier un cercle uniquement à son aire :x
Voilà, j'aurais besoin d'un peu d'éclaircissement sur ces questions,
Merci d'avance ^^
Réponses
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Pour la question 2 , utilise une identité remarquable et regarde si tu ne reconnaîs pas T
-
Pour la question 1 :
si T est un arc de cercle, entre le point où on a une tangent verticale, et le point où apparaît une tangente horizontale, quel type d'arc de cercle a-t-on? -
pour la question 1:
lol oui, j'avais pas pensé aux tangentes, ça doit bien faire un quart de cercle
pour la question 2:
donc j'ai transformé l'écriture f(x), et j'obtiens en effet f(x)=(racine(x)-1)², mais est-ce bien l'équation d'un cercle ? -
Non ce n'est pas une équation de cercle...
-
Bonsoir,
Pour la question 1, il est presque évident que la réponse attendue est (1;1), parce que c'est le candidat le plus facile à trouver, mais selon les critère choisis, il existe une infinité de candidats possibles.
Alors voilà comment tu peux t'y prendre :
Dire que ce point (nommons-le A), dire donc que A est à égale distance de 2 points de l'arc de cercle n'est pas suffisant. Il faudrait qu'il soit à égale distance de 3 points de l'arc de cercle pour être le centre de cet arc (s'il s'agissait réellement d'un arc de cercle)
Mais aucun point du plan n'est équidistant de trois quelconques des points de cette courbe (ça, c'est dur à démontrer...)
On va donc procéder autrement.
Tu peux dire que chaque rayon passant par un point M devant être perpendiculaire à la tangente en M au cercle, la droite d'équation x=1 est le support d'un rayon (donc d'un diamètre). En effet, la courbe admet une demi-tangente horizontale à gauche en 1 (car le nombre dérivé à gauche en 1 de f vaut 0, calcul facile à faire)
Par ailleurs, la médiatrice du segment défini par les deux points extrêmes de ta courbe est la droite d'équation y=x, et doit contenir le centre cherché.
Ce centre ne peut donc être, d'après ces deux conditions, que M.
(Remarque, on aurait pu montrer que la tangente était verticale en x=0, et que donc la droite d'équation y=1 était support d'un diamètre, mais c'était un peu plus délicat.
Voilà donc notre candidat tout désigné.
Encore une fois, à propos du rayon, plusieurs réponses sont possibles, même à partir de M. En fait, toute valeur comprise entre 1 et $\frac{3\sqrt{2}}{4}$ est possible. Cette réponse devant être étayée, autant ne donner que 1 comme valeur possible, puisque la question ne stipule pas nécessairement qu'il faille donner toutes les valeurs de rayons possibles.
Pour la question 2, Tu as maintenant pas mal d'éléments pour conclure.
Bon courage.
Sébatiduroc. -
Mille excuses noadkoko, je n'avais pas percuté que si tu es en terminale,le changement de variable racine de x ne te parait pas évident.
Avec la question 1 tu as trouvé le centre et le rayon potentiels,
tu mainteant prendre un point de T regarder si il est à la bonne distance du centre. -
lol oui, on l'a pas encore vraiment travaillé en cours
et merci pour vos réponses
pour la question 1, j'ai parfaitement compris comment il faut s'y prendre, par contre pour la question 2 j'ai encore un peu de mal: lorsque j'exprime la distance entre le centre du cercle potentiel et la courbe, j'obtiens:
||CM|| = racine( (y-1)² + (x-1)² ) = 1
<=> 2x²+2x(1-racine(x))+1
enfin je sais pas trop si je pars dans le bon sens. Est-ce qu'il faut trouver une égalité remarquable là dedans ?? -
Normalement avec la question 1, tu as le centre et le rayon de ton "cercle".
Calcule la distance du centre du cercle au point de coordonnées (1/4; f(1/4)) par exemple et regarde si elle est différente du rayon. -
pour la question 1/ tu choisit deux points quelconques de la courbe (x0,y0) (x1,y1) tu cherche l'equation de chacun de leur tangente sous forme de y=f'(x0)(x-x0)+f(x0) et y=f'(x1)(x-x1)+f(x1) puis tu cherches
les perpendiculaires à ces deux droites passants par les memes points au moyen des equations que tu as dans les livres je me rappelle pa comment ms il suffit de les appliquer donc jusqu'ici tu as deux equations de deux droites qui leur intersection est ben c le centre de la soit disante cercle qu'on cherche(bien sur en resolvant le système de ces deux derniers equations) et pour le rayon de ce cercle est ben c la distance entre le centre et l'un des points que tu as choisi au depart sur la courbe le rayon dans ce cas c 'est la norme qu'on obtient par :
r= racine[ (xr-x0)²+(yr-y0)² ]. -
et pour la question 2/ il suffit de verifier d'abord c'est pa un arc de cercle puisque c sous forme d'un parabole et pour le cofirmer il suffit d'appliquer un contre exemple pour prouver cette afirmation :d'abord on determine le cercle par son equation qui est : (x-x0)²+(y-y0)²=r on prend un point douteuse de la courbe et on l'applique sur l'equation si le resultat est different de r est ben CQFD...
-
ok j'ai compris, merci beaucoup pour votre aide
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Bonjour!
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