DM Maths 2nde fonction polynôme

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Ottomatik
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DM Maths 2nde fonction polynôme

par Ottomatik » 01 Mai 2010, 22:45

Bonsoir bonsoir !

Mon prof de maths nous a donné un DM de maths avec un exercice particulièrement difficile (même si ce n'est pas le seul exercice, celui-ci est celui que je ne comprend vraiment pas), si vous pouviez me mettre sur la voie, ça serait très gentil. Je demande pas d'expliquer toute la question, mais juste légèrement aider.

Voici l'énoncé :

L'objectif de cet exercice est de trouver l'expression de la fonction f associée à la trajectoire de la balle de ping-pong.
On précise que :
- la trajectoire décrite est une parabole.
- la balle est partie de l'origine du repère et arriverait 150 cm plus loin sans le filet de la table.
- elle est s'est élevée de 50 cm de haut.

1°) Traiter ces informations pour déterminer f(x) sachant que f est une fonction polynôme de degré 2.

2°) Sachant que le filet se trouve à 120 cm de l'origine et que sa hauteur est 15.25 cm, la balle est-elle passée au dessus du filet ?

Pour la première question, je pensais utiliser x1 et x2 avec x1 = 0 et x2 = 150, mais le problème est que si je fais donc une fonction polynôme degré 2 factorisée avec ces deux valeurs, le maximum ne sera pas de 50.
J'ai aussi pensé à essayer d'utiliser bêta et oméga en mettant bêta = 50 (sommet de la parabole) et oméga = 75 (moitié de 150, distance parcourue par la balle), mais là la parabole ne passait par l'origine.

Pour la seconde question je pense que c'est tout bête, il faut juste calculer f(120) avec la bonne fonction et voir si c'est inférieur ou supérieur à 15,25 cm et donc déterminer si la balle est passée au dessus du filet, à mon avis.

Merci d'avance pour votre aide.



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Ericovitchi
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par Ericovitchi » 01 Mai 2010, 23:07

Image
Il te faut chercher une parabole y=ax²+bx qui remplit les conditions

elle passe par le point (120,15,25) et elle a un sommet qui a un y=50 (donc tel que 2ax+b= 0 et 50 = ax²+bx ) et elle passe par le point (270,0). Il y a presque trop de données !

Ottomatik
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par Ottomatik » 01 Mai 2010, 23:23

Il y a plusieurs choses que je comprends pas : comment peut-on être sûrs que la parabole passe par le point (120 ; 15,25) ? Pour l'instant on ne sait pas si elle passe au-dessus ou en dessous du filet… Je comprends 50 = ax² + b, mais ça n'aide pas trop pour trouver a ou b, vu que les deux sont inconnues. Par contre, je vois pas d'où sort le point (270 ; 0). Je pense que la balle arrive 150 cm après l'origine, donc en x = 150 et non pas x = 270, enfin c'est ce que j'avais compris…

Arnaud-29-31
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par Arnaud-29-31 » 01 Mai 2010, 23:40

Effectivement, Ericovitchi est allé un peu vite (pardonne nous il est tard, des fois on écrit des bêtises) ... Le schéma ne traduit pas l'énoncé.

Sans s'occuper de la hauteur du filet il faut d'abord déterminer précisément f(x).

C'est une parabole donc f(x) = ax² + bx + c
Tu as trois inconnues a,b,c
Et trois phrases qui devrait chacun se traduire par une équation

3 équations, 3 inconnues, on devrait pouvoir s'en sortir ...
Que proposes-tu ?

Ottomatik
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par Ottomatik » 01 Mai 2010, 23:52

Pour la forme développée, on peut déjà laisser de côté c, vu qu'il est nul car le point sur l'axe des ordonnées où passe la courbe est l'origine, donc c = 0. Ensuite, a est forcément négatif car la courbe est inversée. Cependant, je ne vois pas comment avoir plus d'informations pour c.
Pour la forme canonique, on peut dire que bêta est de 50 et oméga de 75, car si la part de la courbe où f(x) > 0 est dans l'ensemble [ 0 ; 150 ], je pense que le sommet devrait être au milieu de cet ensemble, donc pour x = 75. On peut essayer de trouver a en faisant une résolution d'équation pour f(0) = 0 ou f(150) = 0.
Pour la forme factorisée, x1 = 0 et x2 = 150, les deux points d'intersection entre la courbe et l'axe des abscisses. On peut là aussi essayer de trouver a par résolution d'équation.

Je ne sais pas si c'est vraiment ça que je devais proposer, mais c'est les données que j'ai réussi à tirer de l'énoncé. Cependant, à chaque fois que j'essaye, je me retrouve pas avec les bonnes fonctions (sommet trop haut, la fonction passe pas par l'origine, etc.).

Arnaud-29-31
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par Arnaud-29-31 » 02 Mai 2010, 00:02

Bein tu as l'air pas trop mal parti pourtant ...

Bon on est d'accord, c est nul, a est négatif

f(x) = ax² + bx

Ecrit sous la forme canonique ca donne quoi ?

Ottomatik
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par Ottomatik » 02 Mai 2010, 00:07

Sous forme canonique je dirai f(x) = a (x - 75) + 50.
Et forme factorisée : f(x) = a(x - 0)(x - 150) = ax(x-150).

Arnaud-29-31
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par Arnaud-29-31 » 02 Mai 2010, 00:15

Oui ...

Bien c'est presque fini la, tu as écris la forme factorisé car tu connaît les racines du polynôme, à savoir 0 et 150.
Si tu développe cette forme tu pourra exprimer b en fonction de a.

Pour la forme canonique, si tu remplace x par 0 tu sais que tu dois obtenir 0 ... donc ca te donne a (par contre tu as juste oublié le carré dans ta forme canonique)

Ottomatik
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par Ottomatik » 02 Mai 2010, 00:20

Ah oui effectivement, la première fois que j'avais essayé de trouver a à partir de la forme canonique, je me suis trompé dans mes signes et j'avais trouvé un a positif, et c'est pour ça que j'avais pas trouvé.
Je montre quand même ma résoluution au cas où:
a(x - 75) + 50 = 0
ax + 75a + 50 = 0
a * 0 + 75a + 50 = 0
75a = -50
a = -2/3
Donc f(x) = -2/3(x - 75) + 50.

Arnaud-29-31
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par Arnaud-29-31 » 02 Mai 2010, 00:59

Et non ... tu oublies le carré ...

Ottomatik
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par Ottomatik » 02 Mai 2010, 01:02

Ah oui effectivement j'ai oublié le carré, je recommence et je re-éditerai mon message (je pensais avoir trouvé bon mais non).

EDIT : J'ai finalement trouvé a = -2/225, qui après vérification sur la fonction graph de la calculette s'avère être la bonne solution ! :)

Arnaud-29-31
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par Arnaud-29-31 » 02 Mai 2010, 01:36

Well done ^^

La deuxième question est toute simple ...

Si le coeur t'en dit je te rajoute une question :

Donner une équation de la tangente à la courbe en x=0
En déduire l'angle sous lequel la balle a été lancée
Donner la vitesse initiale de la balle (g = 9.8m/s²)
Combien de temps la balle à mis pour parcourir la trajectoire ?

^^

Ottomatik
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par Ottomatik » 02 Mai 2010, 14:27

Les tangentes c'est encore un peu trop loin pour moi, j'ai pas encore appris… :p

 

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