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Courbes paramétrées
Exercice 1: Reconnaître les courbes définies par leurs équations paramétriques.
1) x(t) = a.t + a ; y(t) = b.t + b
2) x(t) = a.
; y(t) = b.
; a >0 ; b >0
Exercice 2: Voici la définition paramétrique des courbes C1 , C2 , C3 et C4. Tracer leur graphique et indiquer leur orientation.
C1 |
x(t) = t |
y(t) = 1 – t |
C2 |
x(t) = 1 – t² |
y(t) = t² |
C3 |
x(t) = cos²t |
y(t) = sin²t |
C4 et t >0 |
x(t) = lnt – t |
y(t) = 1 + t – lnt |
Exercice 3: On considère la courbe C définie par les équations paramétriques: x(t) = sin3t et y(t) = sin4t.
Etudier et tracer cette courbe.
Exercice 4: Soit la courbe de paramétrisation x = t3 – 3t ; y = t² – 5t – 1
4-a Trouver une équation de la tangente à C , au point correspondant à t = 2.
4-b Pour quelles valeurs de t la tangente est-elle horizontale ou verticale ?
4-c Etudier et tracer cette courbe.
Exercice 5: Soit la fonction t ® j (t) = 3ejt – e3jt avec j² = –1
5-a Montrer que la fonction j est représentée dans un plan muni d'axes 0x et 0y par x = f(t) et y = g(t).
5-b A l'aide des symétries, montrer que le domaine utile DU donne un domaine d'étude DE de longueur p /2.
5-c Montrer que f'(t) = 6.sint.cos2t et g'(t) = 6.sint.sin2t
5-d Donner les tangentes aux points remarquables.
5-e Donner la tangente au point stationnaire
5-f Tracer la courbe C1 liée au domaine d'étude puis la courbe utile C.
Remarque:
La courbe est la trajectoire d'un point d'un cercle G 2 de rayon 1 roulant sur un cercle G 1 fixe de rayon 2. C'est une courbe cycloïdale. Les courbes cycloïdales interviennent en mécanique, notamment dans les profils d'engrenage et dans l'étude des mouvements plan sur plan. La courbe C appelée néphroïde est connue en optique; c'est la caustique d'un miroir sphérique concave (enveloppe des rayons lumineux réfléchis).