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Mettre une fonction sous forme ax²+bx+c

    8 septembre 2017 à 20:45:48

    Bonjour j'ai un dm a rendre dans 4j et je devais trouvez une fonction grace a des point du graphique, sur ca g reussi ma fonction est 0,75(x-1)² -3. Seulement je voudrait savoir comment la mettre sout forme ax²+bx+c. Pour me faciliter la tache, merci d'avance
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      9 septembre 2017 à 1:38:01

      Ne reconnais tu pas une identité remarquable dans l'expression (x-1)(x-1) ?
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        9 septembre 2017 à 12:02:06

        Bonjour, 

        je pense que le plus simple est poser le système sous sa forme ornythorinquiale primaire. Tu as 3 inconnues, tu cherches donc 3 équations ( tu cherche a,b,c tel que \( ax^2 + bx + c = \frac{3}{4} \left( x-1 \right) ^2 -3 \)  )

        En appliquant en x=1, tu as : -3 = a + b + c. En x=0, tu as : \( c = \frac{-9}{4} \) 

        tu peux ensuite dériver la première équation pour avoir la troisième condition que tu applique en x=1 : \( 2ax + b = \frac{6}{4} \left( x-1 \right)  \)  

        soit en x=1 : 2a + b = 0 . En résumé tu cherche a,b,c tel que :

        \[ a + b + c =-3 \\  2a + b = 0  \\ c = \frac{-9}{4} \]

        -
        Edité par edouard22 9 septembre 2017 à 12:03:52

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          9 septembre 2017 à 13:10:15

          Je crois que j'ai trouvé presque aussi tordu !

          \[ \begin{array}{lll} \dfrac{3}{4}(x-1)^2-3 &=& \left( \dfrac{\sqrt{3}}{2} (x-1) \right)^2 - \left( \sqrt{3} \right)^2 \\ &=& \left[ \dfrac{\sqrt{3}}{2} (x-1) - \sqrt{3} \right] \; \left[ \dfrac{\sqrt{3}}{2} (x-1) + \sqrt{3} \right] \\ &=& \left( \dfrac{\sqrt{3}}{2}x - 3\dfrac{\sqrt{3}}{2} \right) \; \left( \dfrac{\sqrt{3}}{2}x + \dfrac{\sqrt{3}}{2} \right) \\ &=& \dfrac{\sqrt{3}}{2} (x-3) \; \dfrac{\sqrt{3}}{2} (x+1) \\ &=& \dfrac{3}{4}(x-3)(x+1). \end{array} \]

          J'en déduis que :

          \[ a = \dfrac{3}{4}. \]

          Ça y est on a trouvé a !

          Mais ce calcul montre aussi que mon polynôme a deux racines distinctes : \( r_1 = 3 \) et \( r_2 = -1 \). Donc :

          \[ \left\{ \begin{array}{lll} \dfrac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} &=& -1 \\ \dfrac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a} &=& 3 \end{array} \right. \]

          Ou encore (j'aime pas les signes moins !) :

          \[ \left\{ \begin{array}{lll} \dfrac{b+\sqrt{\Delta}}{2a} &=& 1 \\ \dfrac{b-\sqrt{\Delta}}{2a} &=& -3 \end{array} \right. \]

          On en déduit :

          \[ \left\{ \begin{array}{lll} b+\sqrt{\Delta} &=& 2a \\ b-\sqrt{\Delta} &=& -6a \end{array} \right. \]

          c'est-à-dire :

          \[ \left\{ \begin{array}{lll} b+\sqrt{\Delta} &=& 3/2 \\ b-\sqrt{\Delta} &=& -9/2 \end{array} \right. \]

          En additionnant les deux équations, on trouve :
          \[ 2b = \dfrac{3}{2} - \dfrac{9}{2} = -3, \]
          donc \( b = -\dfrac{3}{2} \).
          Ça y est, on a trouvé b ! (on avance, petit à petit...)
          En soustrayant les deux équations, on trouve :
          \[ 2\sqrt{\Delta} = 6, \]
          d'où \( \sqrt{\Delta} = 3 \) et donc \( \Delta = 9 \).
          Reste à obtenir c à partir de \( \Delta \) :
          \[ b^2 - 4ac = 9 \]
          \[ \dfrac{9}{4} - 4\cdot \dfrac{3}{4}\; c = 9 \]
          et il faut résoudre cette équation. Mais je suis un peu fatigué... (mais à mon avis le plus dur est fait... enfin, j'espère ! :p)

          -
          Edité par robun 9 septembre 2017 à 14:03:56

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            9 septembre 2017 à 14:38:40

            Joli !  Ce qui est marrant, c'est que je pense que l'OP à chercher à avoir la forme developper son polynôme afin de chercher les racines ^^ 
            Je serait d'ailleurs ravi de savoir la façon dont tu vas rédiger la chose, ainsi que l'avis de ton prof dessus.( surtout si tu met l'une de nos deux rédactions )  

            edit : je ne vois pas de façon plus détourné pour faire cela, mais je continue de chercher ;)

            -
            Edité par edouard22 9 septembre 2017 à 15:27:37

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              9 septembre 2017 à 15:36:04

              edouard22 a écrit:

              Bonjour, 

              je pense que le plus simple est poser le système sous sa forme ornythorinquiale primaire. 

              Edité par edouard22 il y a environ 3 heures


              sous sa forme ornithorynqiuale secondaire, je suggère le  calcul de la dérivée seconde qui donne directement a. C'est plus immédiat et on  évite l'équation trop compliquée en x=1.:p 

              edouard22 a écrit:

               Je serait d'ailleurs ravi de savoir la façon dont tu vas rédiger la chose, ainsi que l'avis de ton prof dessus.( surtout si tu met l'une de nos deux rédactions )  


              tout dépend des rapports du prof avec les ornithorynques.
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              tout ce qui est simple est faux, tout ce qui est compliqué est inutilisable
                9 septembre 2017 à 17:04:28

                Sennacherib a écrit:

                edouard22 a écrit:

                Bonjour, 

                je pense que le plus simple est poser le système sous sa forme ornythorinquiale primaire. 

                Edité par edouard22 il y a environ 3 heures


                sous sa forme ornithorynqiuale secondaire, je suggère le  calcul de la dérivée seconde qui donne directement a. C'est plus immédiat et on  évite l'équation trop compliquée en x=1.:p 

                edouard22 a écrit:

                 Je serait d'ailleurs ravi de savoir la façon dont tu vas rédiger la chose, ainsi que l'avis de ton prof dessus.( surtout si tu met l'une de nos deux rédactions )  


                tout dépend des rapports du prof avec les ornithorynques.


                si il/elle a lu notre papier sur le ' boson  de Higgs des forums', il ne devrait pas avoir de problème :)
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                  9 septembre 2017 à 17:17:26

                  C'est bon, j'ai trouvé le coefficient c !

                  Je repars de l'équation de tout à l'heure :

                  \[ \dfrac{9}{4} - 4\cdot \dfrac{3}{4}\; c = 9 \]

                  qu'on peut encore écrire :

                  \[ \dfrac{9}{4} - 3c - 9 = 0 \]

                  Si je pose \( f(x) = \dfrac{9}{4} - 3x - 9 \), il s'agit donc de résoudre l'équation \( f(x) = 0 \). Je vais procéder en trois étapes.

                  Première étape : étude théorique

                  f est définie sur R, elle est dérivable sur R, et sa dérivée est égale à \( f'(x) = -3 \), qui est strictement négative. Donc f est strictement décroissante. Calculons quelques valeurs (là il faut avoir un peu de flair pour trouver les valeurs qui donnent des calculs simples) :

                  \( f(-2) = \dfrac{9}{4} - 3 \cdot (-2) - 9 = \dfrac{9}{4} - 3 = -\dfrac{3}{4} <0 \)

                  \( f(-3) = \dfrac{9}{4} - 3 \cdot (-3) - 9 = \dfrac{9}{4} + 9 - 9 = \dfrac{9}{4} > 0\)

                  Ainsi :

                  ‒ \( f \) est continue sur \( {\bf R} \) ;

                  ‒ \( f \) est strictement monotone (décroissante) sur \( {\bf R} \) ;

                  ‒ \( f(]-3, -2[) = ]-\dfrac{3}{4} , \dfrac{9}{4}[ \), intervalle qui contient 0.

                  Nous avons vérifié les hypothèses du théorème des valeurs intermédiaires, qui nous assure ainsi qu'il existe une unique valeur de x dans l'intervalle ]-3, -2[ telle que \( f(x) = 0 \) (on peut démontrer qu'elle est unique sur R, je l'ai fait au brouillon, c'est promis).

                  Deuxième étape : conjecture

                  Nous allons chercher cette valeur en procédant par dichotomie à l'aide d'un programme informatique. Le programme donnera probablement une solution approchée qui nous servira à conjecturer la solution réelle.

                  Voici le programme (en langage C) :

                  #include <stdio.h>
                  #include <stdlib.h>
                  
                  double f(double x)
                  {
                      return 9.0/4.0 - 3.0*x - 9.0 ;
                  }
                  
                  int main(void)
                  {
                      unsigned int nbiter ; // nombre d'itérations
                      double r ; // la racine que l'on cherche
                      double a, b ; // les extrémités de l'intervalle en cours
                  
                      /* Initialisations */
                      nbiter = 0 ;
                      do
                      {
                          printf("Entrez le nombre d'itérations souhaité : ") ;
                          scanf("%u", &nbiter) ;
                      } while (nbiter < 1) ;
                      a = -3.0 ;
                      b = -2.0 ;
                  
                      /* Dichotomie */
                      for (unsigned int i = 1 ; i <= nbiter ; i++)
                      {
                          r = 0.5 * (a + b) ;
                          // printf("Itération %u... r = %lf\n", i, r) ;
                          if (f(r) > 0.0) // on passe à l'intervalle [r, b]
                              a = r ;
                          else            // on passe à l'intervalle [a, r]
                              b = r ;
                      }
                  
                      /* Affichage du résultat */
                      printf("r = %lf\n", r) ;
                  
                      return EXIT_SUCCESS ;
                  
                  }

                  Essayons avec 15 itérations... Ça retourne :

                  Entrez le nombre d'itérations souhaité : 15
                  r = -2.250031
                  

                  Avec 30 itérations :

                  Entrez le nombre d'itérations souhaité : 30
                  r = -2.250000
                  

                  Oh oh ! Je vais donc faire la conjecture suivante :

                  \[ c = -2,25 = -\dfrac{9}{4} \]

                  Mais attention, ce n'est qu'une conjecture.

                  Troisième étape : vérification de la conjecture

                  Je calcule :

                  \[ f(-2,25) = \dfrac{9}{4} - 3 (-\dfrac{9}{4}) - 9 = \dfrac{9}{4} + 3 \cdot \dfrac{9}{4} - 9 = 4 \cdot \dfrac{9}{4} - 9 = 9 - 9 = 0. \]

                  Ceci démontre que \( -\dfrac{9}{4} \) est bien racine de la fonction \( f \), donc que :

                  \[ c = -\dfrac{9}{4}. \]

                  Et voilà ! N'empêche, quel exercice compliqué ! C'est un prof sadique ou quoi ?

                  -
                  Edité par robun 9 septembre 2017 à 17:22:42

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                    15 septembre 2017 à 21:34:29

                    Merci pour vos reponse, j'ai trouver la valeur de a grace au sommet de sa courbe et a un point 👌
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                      15 septembre 2017 à 21:51:16

                      Une semaine pour trouver le coefficient a ? Pas mal, mais il reste b et c ! :p (c'est une boutade, hein...)

                      Mais tu ne dois remercier qu'Eridanis : il avait tout dit (l'identité remarquable (x-1)² à développer), c'est pour ça qu'ensuite on a un tout petit peu déliré (et je dois dire que je me suis bien amusé avec ma méthode de dingo !).

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                        15 septembre 2017 à 23:08:13

                        La prochaine fois faudrait le faire avec un polynôme interpolateur de Lagrange je pense. Encore que ça serait plus simple que ta méthode robun.
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                          16 septembre 2017 à 2:42:01

                          robun a écrit:

                          Une semaine pour trouver le coefficient a ? Pas mal, mais il reste b et c ! :p (c'est une boutade, hein...)

                          Mais tu ne dois remercier qu'Eridanis : il avait tout dit (l'identité remarquable (x-1)² à développer), c'est pour ça qu'ensuite on a un tout petit peu déliré (et je dois dire que je me suis bien amusé avec ma méthode de dingo !).


                          Flatteur, je vais rougir :ninja:
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                            16 septembre 2017 à 12:53:41

                            Bibou34 a écrit:

                            La prochaine fois faudrait le faire avec un polynôme interpolateur de Lagrange je pense. Encore que ça serait plus simple que ta méthode robun.


                            Mais c'est pas bête, ça ! (Dommage que je n'ai pas le temps.)
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                            Mettre une fonction sous forme ax²+bx+c

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