Frédéric Léon -- MATHS -- E. Brontë

travail de recherche

Rappels

Enoncé

Soit la parabole \(\mathscr P\), d'équation \(y = x^2\), \(A\) et \(B\) sont deux points de \(\mathscr P\).

Tracer les tangentes à \(\mathscr P\) en \(A\) (\(\mathscr T_A\)) et \(B\) (\(\mathscr T_B\)). \(M\) est le point d'intersection de \(\mathscr T_A\) et \(\mathscr T_B\) : conjecture + démonstration.

Existe-t-il une relation entre les coordonnées des points \(A\), \(B\) et \(M\) ?

Conjecture

l'abscisse de \(M\) est la moyenne des abscisses de \(A\) et \(B\), c'est à dire \(x_M = \dfrac{x_A + x_B}{2}\)

Plan de travail

  1. calculer le taux d'accroissement en \(a\)
  2. équation de la tangente en \(a\)
  3. écrire ces équations dans les cas particulier pour \(x_A\) et \(x_B\)
  4. trouver les coordonnées du point d'intersection.

première "découverte"

quelque soit \(a \in \mathbb R\), la fonction \(f : x \mapsto x^2\) admet pour nombre dérivé \(f'(a) = 2a\).

Suite du travail

équation de la tangente

équation de la tangente à \(\mathscr P\) au point d'abscisse \(a\) : \(y = f'(a)(x -a) + f(a)\)

ici : \(A(x_A\,; x_A^2)\) donc

\(y = f'(x_A)(x - x_A) + f(x_A)\)

\(\Leftrightarrow y = 2x_A (x - x_A) + x_A^2\)

\(\Leftrightarrow y = 2x_A x - x_A^2\)

et \(B(x_B\,; x_B^2)\) donc l'équation de la tangente est : \(y = 2x_B x - x_B^2\)

Coordonnées du point \(M\)

Le point \(M(x_M\,; y_M)\) est le point d'intersection des tangentes, donc ses coordonnées vérifient :

Comme \(M\) appartient à \(\mathscr T_A\), ses coordonnées \((x_M\,; y_M)\) doivent vérifier l'équation de la tangente : \(y = 2x_A x - x_A^2\)

\(\begin{cases} y_M = 2x_A x_M - x_A^2 \\ y_M = 2x_B x_M - x_B^2 \end{cases}\)

(système d'équations avec comme inconnues \(x_M\) et \(y_M\)).

Pour résoudre un système:

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