/
Les coniques Les coniques

Les coniques - PowerPoint Presentation

alida-meadow
alida-meadow . @alida-meadow
Follow
371 views
Uploaded On 2016-04-23

Les coniques - PPT Presentation

Elles sont obtenues par intersection dun plan avec un cône infini Une définition plus précise Une conique est le lieu géométrique des points du plan dont la distance à un point fixe ID: 289424

axe point les des point axe des les une hyperbole est ellipse droite focal par distance foyer parabole equation

Share:

Link:

Embed:

Download Presentation from below link

Download Presentation The PPT/PDF document "Les coniques" is the property of its rightful owner. Permission is granted to download and print the materials on this web site for personal, non-commercial use only, and to display it on your personal computer provided you do not modify the materials and that you retain all copyright notices contained in the materials. By downloading content from our website, you accept the terms of this agreement.


Presentation Transcript

Slide1

Les coniques

Elles sont obtenues par intersection

d’un plan avec un cône infini.

Une définition plus précise :Une conique est le lieu géométrique des points du plan dont la distance à un point fixe égale le produit de leur distance à une droite fixe ne comprenant pas ce point par le réel .

Une conique est le lieu géométrique des points dont les distances à un point fixe et à une droite fixe ne comprenant pas ce point ont un rapport constant.

Foyer : c’est le point fixe

Directrice : la droite fixe associée au foyer

Excentricité

 : rapport constant

Axe focal : droite perpendiculaire à la directrice passant par le foyer

Sommet : point d’intersection entre la conique et son axe focalSlide2

LA PARABOLE

Lieu des points situés à égale distance d’un point fixe F et d’une droite fixe d (Fd)L’axe focal est l’axe de symétrie de la paraboleLe sommet est le point commun de l’axe focal et de la paraboleL’excentricité vaut 1Pour représenter une parabole, il suffira de construire des cercles de centre F et de rayon variable r ainsi que des droites parallèles à la directrice d’une distance r et d’en prendre les intersections.Slide3

EQUATION DE LA PARABOLE

=

Equation focale

Equation cartésienne réduiteSlide4

L’ELLIPSE :

Lieu des points du plan dont la distance à un point fixe F (foyer) vaut le produit de leur distance à une droite d (directrice), Fd, par un réel  (excentricité) avec 0 <  <1.Pour représenter une ellipse, il suffira de construire des cercles de centre F de rayon variable k ainsi que des droites parallèles à la directrice d’une distance k et d’en prendre les intersections.

Méthode 1 : un foyer, une directrice et l’excentricitéSlide5

L’ELLIPSE :

Lieu des points du plan dont la distance à deux points fixes F et F’ (foyers) ont une somme constante 2a.Pour représenter une ellipse, il suffira de construire des cercles de centre F de rayon variable r et des cercles de centre F’ de rayon 2a - r et d’en prendre les intersections.

Méthode 2 : ses deux foyersSlide6

L’ELLIPSE :

L’axe focal est l’axe de symétrie déterminé par la droite passant par les foyers.L’axe non focal est déterminé par la médiatrice du segment de droite limité aux foyers.Le centre de symétrie correspond à l’intersection des deux axes de symétries.Les sommets qui sont aux nombres de 4, sont les points communs de l’ellipse et des axes de symétrie.La longueur de l’axe focal (distance entre les deux sommets du grand axe) vaut 2a.La longueur du petit axe vaut 2b.

PropriétésSlide7

EQUATION DE L’ELLIPSE (méthode 1)

P

Equation focale de l’ellipse

Equation cartésienne réduite de l’ellipseSlide8

EQUATION DE L’ELLIPSE (méthode 2)

Equation cartésienne réduite de l’ellipseSlide9

REMARQUESSi l’ellipse possède ses foyers sur l’axe des ordonnées, l’équation devient

Si a = b, l’équation devient x² + y² = a² qui est l’équation d’un cercle de centre (0,0) et de rayon a,Un cercle est donc une ellipse particulière.Slide10

L’HYPERBOLE :

Lieu des points du plan dont la distance à un point fixe F (foyer) vaut le produit de leur distance à une droite d (directrice), Fd, par un réel  (excentricité) avec  > 1.Pour représenter une hyperbole, il suffira de construire des cercles de centre F de rayon variable k ainsi que des droites parallèles à la directrice d’une distance k et d’en prendre les intersections.

Méthode 1 : un foyer, une directrice et l’excentricitéSlide11

L’HYPERBOLE:

Lieu des points du plan dont la distance à deux points fixes F et F’ (foyers) ont une différence, en valeur absolue, constante 2a.Pour représenter une hyperbole, il suffira de construire des cercles de centre F de rayon variable r et des cercles de centre F’ de rayon 2a + r et d’en prendre les intersections.

Méthode 2 : ses deux foyersSlide12

L’HYPERBOLE :

L’axe focal est l’axe de symétrie déterminé par la droite passant par les foyers.L’axe non focal est déterminé par la médiatrice du segment de droite limité aux foyers.Le centre de symétrie correspond à l’intersection des deux axes de symétries.Les sommets qui sont aux nombres de 2, sont les points communs de l’hyperbole et de l’axe focal.La distance entre les deux sommets vaut 2a.

PropriétésSlide13

EQUATION DE L’HYPERBOLE (méthode 1)

P(

x;y

)

Equation focale de l’hyperbole

Equation cartésienne réduite de l’hyperboleSlide14

EQUATION DE L’HYPERBOLE (méthode 2)

Equation cartésienne réduite de l’hyperboleSlide15

REMARQUESi l’hyperbole possède ses foyers sur l’axe des ordonnées, l’équation devient

ou Slide16

SYNTHESE : comment reconnaître la nature d’une conique ?

Considérons la parabole de foyer et de directrice associée

Définition

P

 Parabole  (P,F) = (

P,d

)

Equation

y² = 2px

Sommet

un seul sommet : S(0,0)

Axe de

symétrie

un seul axe : OX

Excentricité

=

1

La parabole centrée en (x

c

,

y

c

) a pour équation (y –

y

c

)² = 2p(x – x

c)Slide17

Considérons 2 foyers F (c, 0) et F’ (–c, 0) et a > 0.

 

ELLIPSE

HYPERBOLE

Définition

P

 Ellipse  (P, F) + (P, F’) = 2a

P

 Hyperbole  |(P, F) - (P, F’)| = 2a

Conditions

a > c ;

b² = a² - c²

a < c ;

b² = c² - a²

Equation

ou

ou

Sommets

S

1

(a, 0); S

2 (–a, 0); S3 (0, b) et S

4 (0, –b)

S

1

(a, 0) et S2 (–a, 0)

Centre

(0,0)

Axes de symétrie

2 axes de symétrie : OX (axe focal) et OY (axe non focal)

Distance focale

2c tel que c =

2c tel que c =

Grand axe

2a

 

Petit axe

2b

 

Asymptotes

 

et

Excentricité

0 <

 = < 1

 = > 1

Directrices associées

et

L’ellipse/

hyperbole

centrée en (x

c

,

y

c

) a pour équation Slide18

Considérons l’équation

générale mx² + ny² = p avec m, n 0

et p 

. Si m et n sont de même signe (mn > 0)

p = 0

conique dégénérée en un point (0,0)

p

0

signe de p opposé au signe de m et de n

conique vide

signe de p est celui de m et de n

m

n

m < n

ellipse (d’axe focal OX)

m > n

ellipse (d’axe focal OY)

m = n

cercle

Si m et n sont de signe opposé (mn < 0)

p = 0

conique dégénérée en 2 droites sécantes en (0,0)

p 0

signe de p est celui de m

hyperbole (d’axe focal OX)

signe de p est celui de n

hyperbole (d’axe focal OY)

m = -n

hyperbole équilatère

(

c.-à-d. asymptotes perpendiculaires)Slide19

Positions relatives d’une droite et d’une conique

Si la droite est parallèle distincte à une asymptote de l’hyperbole, alors la droite et l’hyperbole ont un point commun.

Si la droite est parallèle à l’axe focal de la parabole, alors la droite et la parabole ont un point commun.Slide20

Tangente à l’ellipse au point (r;s

)T  y – s = f’(r) (x – r) et l’ellipse  b² x² + a² y² = a² b²

s

> 0Or b2 r

2 + a

2

s

2

=

a

2

b

2

Donc T

b

2

r x

+

a

2

s y

a

2

b

2

= 0

s <

0

s = 0 donc r =

a

Il s’agit de tangentes verticales aux sommets de l’ellipse.

Les équations sont x = a et x =

aSlide21

Tangente à l’hyperbole au point (r;s

)T  y – s = f’(r) (x – r) et

l’hyperbole

 b² x² – a² y² = a² b²

s

> 0

Or b

2

r

2

a

2

s

2

=

a

2

b

2

Donc T

b

2

r x

a

2s y

– a2

b

2

=

0

s <

0

s = 0 donc r =

a

Il s’agit de tangentes verticales aux sommets de l’hyperbole.

Les équations sont x = a et x =

aSlide22

Tangente à la parabole au point (r;s

)T  y – s = f’(r) (x – r) et la parabole  y² = 2px

s

> 0Or s2

= 2pr

Donc T

 s y = p (x + r)

s <

0

s = 0 donc r = 0

Il s’agit de la tangente verticale au sommet de la parabole.

L’équation est x = 0Slide23

Tangente à la conique à un point extérieur (r;s

)Pour déterminer les tangentes, il faudra résoudre le système suivant :

On recherchera uniquement les intersections qui donneront

un seul point commun, c’est-à-dire celle dont le réalisant sera nul.Slide24

Propriétés optiques des coniques

L’angle aigu

formé par les droites a et b est donné par la formule :

, où m

a

et m

b

sont les coefficients angulaires respectifs de a et b.

En effet, tan

= m

a

et tan 

= m

b

et tan 

= |tan (

)|.

Slide25

Propriété optique de la parabole

Soit le repère tel que l’équation est y² = 2px

Soit le point M (r, s)

et

Ainsi donc,

dans tout miroir parabolique,

a) tout rayon issu du foyer se réfléchit parallèlement à l’axe ;

b) tout rayon parallèle à l’axe se réfléchit en passant par le foyer.

La droite joignant un point quelconque de la parabole au foyer et la droite issue de ce point et menée parallèlement à l’axe de la parabole forment des angles aigus de même amplitude avec la tangente à la parabole en ce point.Slide26

Propriété optique de l’ellipse

Soit le repère tel que l’équation est b² x² + a² y² =a² b² Soit le point P (r, s)

Les droites joignant un point quelconque de l’ellipse aux foyers de celle-ci forment des angles aigus de même amplitude avec la tangente à l’ellipse au point considéré.

Ainsi donc,

dans tout miroir elliptique, tout rayon issu d’un foyer se réfléchit en passant par l’autre foyer.Slide27

Propriété optique de l’hyperbole

Soit le repère tel que l’équation est b² x² – a² y² =a² b²

Soit le point P (r, s)

Les droites joignant un point quelconque de l’hyperbole aux foyers de celle-ci forment des angles aigus de même amplitude avec la tangente à l’hyperbole au point considéré.

Ainsi donc,

dans tout miroir

hyperbolique,

tout rayon issu d’un foyer se réfléchit en passant par l’autre foyer.

Related Contents


Next Show more