DM Dérivée 1er S

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hugo1628
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DM Dérivée 1er S

par hugo1628 » 02 Jan 2016, 15:39

Bonjour, j'ai un devoir a rendre pour la rentrée mais j'ai du mal à le faire. C'est pour cela que j'en viens à votre aide.

Je bloque sur la deuxieme question de mon DM.

Le début du sujet :

Dans un cinéma, deux parties sont à des niveaux différents, le dénivelé étant d'un mètre. On désire créer une rampe d'accès reliant les 2 plat-formes.

Image

Un bureau d'études est chargé de trouver une solution dont le profil sera donné par la courbe d'une fonction. On choisit le repère orthonormé dans lequel A et B ont pour coordonnées respectives (0;0) et (4;1).
La courbe doit respecter les contraintes suivantes :
- elle doit passer par les points A et B
- Les tangentes à la courbe en ces points doivent être horizontales.

1) Soit f une fonction definie et derivable sur [0;4] On note f' sa dérivée.
Traduire les contraintes que doit respecter la courbe f à l'aide de f et de f'.

2) Déterminer les réels a, b, c et d tels que la courbe de f définie par f(x)=ax3+bx2+cx+d sur [0;4] respecte les contraintes.

Pour la 1) j'ai trouvé que les contraintes devant être respectées étaient que :
- Les coordonnées des points A et B verifient l'equation de f(x) ce qui veut dire que f(0)=0 et f(4)=1
- Les tangentes de A et B soient parallèles à l'axe des abscisses, ce qui veut dire que f'(0)=0 et f'(4)=0.

Pour la 2) jai commencé par faire f(0)=0 :
f(0)= a*03+b*02+c*0+d=0
donc je suppose que d=0.
Mais c'est ensuite que je bloque, j'arrive pas à dériver f(0). Ensuite pour f(4)=1 j'ai trouvé : f(4)= a*43+b*42+c*4+d=1
donc là faut-il faire avec les formules (ex: x3 --> 2x2) ou bien
f(4)= 64a + 16b + 4c + d = 1 ?

Voila je vous remercie d'avance.



siger
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par siger » 02 Jan 2016, 15:53

bonjour

premiere chose: pour la comprehension il faut indiquer les puissances par "^" (ex: x^3)

on a effectivement avec f(x)=ax^3 +bx^2 + cx + d
f(0)= d= 0
f(4) = 64a +16b +4c +d = 1
f'(x) = 3x^2+ 2bx + c
d'ou
f'(0)= c=0
f'(4)= 48a+ 8b + c= 0

il reste ( sauf erreur)
4a+b = 1
6a+b =0
d= c=0
........

Carpate
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par Carpate » 02 Jan 2016, 15:54

hugo1628 a écrit:Bonjour, j'ai un devoir a rendre pour la rentrée mais j'ai du mal à le faire. C'est pour cela que j'en viens à votre aide.

Je bloque sur la deuxieme question de mon DM.

Le début du sujet :

Dans un cinéma, deux parties sont à des niveaux différents, le dénivelé étant d'un mètre. On désire créer une rampe d'accès reliant les 2 plat-formes.

Image

Un bureau d'études est chargé de trouver une solution dont le profil sera donné par la courbe d'une fonction. On choisit le repère orthonormé dans lequel A et B ont pour coordonnées respectives (0;0) et (4;1).
La courbe doit respecter les contraintes suivantes :
- elle doit passer par les points A et B
- Les tangentes à la courbe en ces points doivent être horizontales.

1) Soit f une fonction definie et derivable sur [0;4] On note f' sa dérivée.
Traduire les contraintes que doit respecter la courbe f à l'aide de f et de f'.

2) Déterminer les réels a, b, c et d tels que la courbe de f définie par f(x)=ax3+bx2+cx+d sur [0;4] respecte les contraintes.

Pour la 1) j'ai trouvé que les contraintes devant être respectées étaient que :
- Les coordonnées des points A et B verifient l'equation de f(x) ce qui veut dire que f(0)=0 et f(4)=1
- Les tangentes de A et B soient parallèles à l'axe des abscisses, ce qui veut dire que f'(0)=0 et f'(4)=0.

Pour la 2) jai commencé par faire f(0)=0 :
f(0)= a*03+b*02+c*0+d=0
donc je suppose que d=0.
Mais c'est ensuite que je bloque, j'arrive pas à dériver f(0). Ensuite pour f(4)=1 j'ai trouvé : f(4)= a*43+b*42+c*4+d=1
donc là faut-il faire avec les formules (ex: x3 --> 2x2) ou bien
f(4)= 64a + 16b + 4c + d = 1 ?

Voila je vous remercie d'avance.

Tu cherches à déterminer les 4 coefficients de pour que f respecte les contraintes :
f(0)=0
f(4)=1
f'(0)=0
f'(4)=0

Tu as donc à calculer f'(x) et écrire que f'(0)=f'(4)=0
Ca n'a pas de sens de dériver f(0) qui ne dépend pas de x (et vaut donc 0)

hugo1628
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par hugo1628 » 02 Jan 2016, 16:06

Je comprends pas comment vous trouvez f'(4)=48a + 8b + c = 0 car moi je trouve f'(4)= 3*4*a²+2*4b+4c=0 donc 144a+8b+4c=0

edit : c'est bon j'ai compris : f'(4)= 3x4a²+8b+4c=0 donc f'(4)=48a + 8b +0= 0

titine
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par titine » 02 Jan 2016, 16:24

hugo1628 a écrit:Je comprends pas comment vous trouvez f'(4)=48a + 8b + c = 0 car moi je trouve f'(4)= 3*4*a²+2*4b+4c=0 donc 144a+8b+4c=0

edit : c'est bon j'ai compris : f'(4)= 3x4a²+8b+4c=0 donc f'(4)=48a + 8b +0= 0

f(x) = ax³ + bx² + cx + d
f'(x) = 3ax² + 2bx + c
f'(4) = 3a*4² + 2b*4 + c = 48a + 8b + c

hugo1628
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par hugo1628 » 02 Jan 2016, 16:25

titine a écrit:f(x) = ax³ + bx² + cx + d
f'(x) = 3ax² + 2bx + c
f'(4) = 3a*4² + 2b*4 + c = 48a + 8b + c


Donc ensuite pour trouver A et B je doit faire comment ?

hugo1628
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par hugo1628 » 02 Jan 2016, 16:39

J'ai essayé en faisant un systeme :

{64a+16b=1
{48a+8b=0

1x{64a+16b=1
-2x{-96a-16b=0

donc -32a=1 donc a=1/-32

C'est bon ou pas ?

hugo1628
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par hugo1628 » 02 Jan 2016, 16:53

Avec la meme methode pour b je trouve 3/16

3*{64a+16b=1
-4*{48a+8b=0

{192a+48b=3
{-192a-32b=0

16b=3 donc b= 3/16

siger
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par siger » 02 Jan 2016, 19:01

Re

OK
a= -1/32
b = -6a = 3/16

maintenant que tu connais la fonction, verifie donc que f(0) =0, f(4) =1, f'(0)=f'(4) = 0 .......

 

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