Exercice 3 Le plan est muni d'un repère (0,1,J). La courbe C est la représentation graphique de la fonction f définie par : f(x) = -2x²+2x. Démontrer que la droite (D) d'équation y = 2x-1 est tangente en deux points de la courbe C.
Pour démontrer que la droite (D) est tangente à la courbe C en deux points, nous devons montrer que les coordonnées des points d'intersection de la droite et de la courbe vérifient deux conditions :
1. Les coordonnées des points d'intersection doivent satisfaire l'équation de la droite (D) : y = 2x - 1.
2. Les coordonnées des points d'intersection doivent également satisfaire l'équation de la courbe C : y = -2x² + 2x.
Pour trouver les points d'intersection, nous pouvons égaler les deux équations :
-2x² + 2x = 2x - 1
En simplifiant cette équation, nous obtenons :
-2x² + 2x - 2x + 1 = 0
-2x² + 1 = 0
Maintenant, nous pouvons résoudre cette équation quadratique en utilisant la formule quadratique ou discriminant :
Δ = b² - 4ac
Dans notre cas, a = -2, b = 0 et c = 1. En substituant ces valeurs dans la formule, nous obtenons :
Δ = 0² - 4(-2)(1) = 8
Puisque le discriminant Δ est positif, cela signifie que l'équation a deux solutions réelles distinctes.
Nous pouvons utiliser la formule pour trouver les valeurs de x :
x = (-b ± √Δ) / (2a)
En substituant les valeurs, nous avons :
x = (0 ± √8) / (-4)
x₁ = (√8) / (-4) = -√2 / 2
x₂ = (-√8) / (-4) = √2 / 2
Maintenant, nous pouvons trouver les valeurs correspondantes de y en substituant les valeurs de x dans l'une des équations (D) ou (C).
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Réponse:
Pour démontrer que la droite (D) est tangente à la courbe C en deux points, nous devons montrer que les coordonnées des points d'intersection de la droite et de la courbe vérifient deux conditions :
1. Les coordonnées des points d'intersection doivent satisfaire l'équation de la droite (D) : y = 2x - 1.
2. Les coordonnées des points d'intersection doivent également satisfaire l'équation de la courbe C : y = -2x² + 2x.
Pour trouver les points d'intersection, nous pouvons égaler les deux équations :
-2x² + 2x = 2x - 1
En simplifiant cette équation, nous obtenons :
-2x² + 2x - 2x + 1 = 0
-2x² + 1 = 0
Maintenant, nous pouvons résoudre cette équation quadratique en utilisant la formule quadratique ou discriminant :
Δ = b² - 4ac
Dans notre cas, a = -2, b = 0 et c = 1. En substituant ces valeurs dans la formule, nous obtenons :
Δ = 0² - 4(-2)(1) = 8
Puisque le discriminant Δ est positif, cela signifie que l'équation a deux solutions réelles distinctes.
Nous pouvons utiliser la formule pour trouver les valeurs de x :
x = (-b ± √Δ) / (2a)
En substituant les valeurs, nous avons :
x = (0 ± √8) / (-4)
x₁ = (√8) / (-4) = -√2 / 2
x₂ = (-√8) / (-4) = √2 / 2
Maintenant, nous pouvons trouver les valeurs correspondantes de y en substituant les valeurs de x dans l'une des équations (D) ou (C).
Pour x = -√2 / 2 :
y = 2(-√2 / 2) - 1 = -√2 - 1
Pour x = √2 / 2 :
y = 2(√2 / 2) -