Lieu Géométrique.


  • K

    Bonjour à tous, j'ai un très gros problème avec un exercice de Math, et je bloque complètement...
    Voici l'énoncé:

    Soit f la fonction définie, pour tout réel x ≠ 1, par :
    f(x) = x^3 / (x-1)²
    Et C sa courbe représentative dans le plan muni d’un repère orthogonal (O, i, j).
    1°) Etudier les variations de la fonction f
    2°) Déterminer des réels a, b, c et d tels que, pour tous réel x ≠ 1 :
    f(x) = ax + b + [ (cx + d) / (x – 1)² ]
    En déduire la position de la courbe C par rapport à la droite D d’équation y = x + 2.
    3°) Déterminer l’abscisse du point J de la courbe C en lequel la tangente est parallèle à la droite D, puis une équation de cette tangente T.
    4°) Tracer la courbe C et les droites D et T.
    5°) a) A l’aide graphique, étudier, suivant les valeurs du paramètre p, le nombre de solution de l’équation : f(x) = x + p.
    b) Préciser l’ensemble D des valeurs de p pour lesquelles cette équation admet deux solutions distinctes.
    6°) Lorsque la droite Δ d’équation y = x + p coupe la courbe C en deux points M et N, on note P le milieu le milieu de [MN].
    On s’intéresse au lieu géométrique du point P.
    a) Démontrer que les abscisses des points d’intersection M et N sont les solutions de l’équation (E) (p-2)x² + (1-2p)x + p = 0.
    b) En déduire que l’abscisse du point P est :
    xP = 1 + [ 3 / (2p – 4) ]
    et démontrer que P appartient à la courbe C d’équation :
    y = x + 2 + [ 3 / 2(x – 1) ]
    c) Quel est l’ensemble décrit par xP lorsque p décrit D ?
    d) Etudier les variations de la fonction g définie, pour tout réel x ≠ 1, par :
    g(x) = x + 2 + [ 3 / 2(x – 1) ]
    et tracer la courbe C’.
    Préciser la partie de la courbe C’ décrite par le point P lorsque la droite Δ prend toutes les positions possibles.

    Voici mes réponses:

    1°) Pour cette question, j'ai tout d'abord calculé la dérivé de la fonction.
    Je trouve f'(x) = [ x² (x² - 4x + 3) ] / [ (x-1)^4 ]
    Puis, j'étudie le signe. On sait que (x-1)^4 est toujours positif, il s'annule pour la valeur x = 1 et que x²(x²-4x+3) avec x² étant aussi toujours positif donc il suffit d'étudier la fonction polynôme. On calcul le discriminant et on trouve deux solutions: x=3 et x=1.
    Ainsi, on peut dresser le tableau de variation suivant :

    http://www.weplug.com/images_1/6133c84fdba678f4532a2d94a7ed55c220100918050900.jpg

    Mais pour le reste, je bloque complètement..
    Merci d'avance pour votre aide et vos conseils!


  • Zauctore

    Bonjour

    Citation
    f(x) = x^3 / (x-1)²

    2°) Déterminer des réels a, b, c et d tels que, pour tous réel x ≠ 1 :
    f(x) = ax + b + [ (cx + d) / (x – 1)² ]

    En déduire la position de la courbe C par rapport à la droite D d’équation y = x + 2.

    Alors ici rends-toi compte que le problème revient à trouver a, b, c et d tels que pour x différent de 1 on ait

    (ax + b)(x-1)² + (cx + d) = x³.


  • K

    Merci beaucoup!
    Donc pour la 2°) Je trouve bien a=1, b=2, c=3 et d=-2.
    on peut donc ensuite faire f(x) - (x+2) et on trouve (3x-2)/(x-1)².
    Donc en +infi, la courbe représentative de f et la droite d'équation y = x+2 tendent à se rapprocher indéfiniment, donc que la droite d'équation y = x+2 est une asymptote oblique à la courbe représentative de f . Correct ?

    Pour la 3°), en posant f'(x)=1, je trouve x= 1/3.
    Donc j'en ai déduis que l'équation de la tangente est y = x - 1/4.

    Ensuite, pour la question 4°), voici le lien :

    http://www.wepl...18174605.png

    Pour la 5°) a), je n'ai pas vraiment compris le but de la question et ce qu'on doit chercher. Qu'est-ce que le paramètre p ?

    Merci.


  • Zauctore

    Re.

    Alors pour f(x) = x+p c'est le nombre infini d'équations

    f(x) = 0
    f(x) = 1
    f(x) = 2
    etc.

    qu'il te faut résoudre à chaque fois si je puis dire, sans compter tous les autres coefficients comme -5 ou 4/3 ou pipipi etc.

    Géométriquement, ce sont les droites "obliques" parallèles à la droite y=x, tu peux t'en servir pour indiquer en combien de points elles recoupent la courbe.


  • K

    Je ne suis pas sûr du tout d'avoir compris.. Mais en regardant mon graphique, je vois que la courbe y=f(x) et la droite y=x+p se coupe en un seul point.. Non, en faite c'est y=x+2.. Mais je ne vois pas du tout à quoi correspond la droite y=x+p ...


  • Zauctore

    Re.

    C'est une famille de droites (p est un paramètre qui peut prendre n'importe quelle valeur, et à chacune de ces valeurs, est associée une et une seule droite, parallèle à y = x) : en voici quelques-unes.

    fichier math


  • K

    Merci beaucoup.

    Et pour la question 6°)c), qu'est-ce qu'ils entendent par "ensemble décrit par xP lorsque p décrit D" ?


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