Courbes planes

Exo 8

Commencez par chercher à résoudre l'exercice par vous-même.

Si vous manquez d'idée pour débuter, consultez l'indice fourni et recommencez à chercher.

Une solution détaillée vous est ensuite proposée.

On considère le plan affine euclidien de repère orthonormé .

Question

Construire la courbe de représentation polaire : .

Solution

La fonction est définie sur .

Réduction de l'étude

  • La fonction est périodique de période .

    Donc on réduit l'étude à un intervalle de longueur , par exemple .

    On obtiendra ainsi toute la courbe.

  • La fonction r est paire : et .

    Donc on peut réduire l'étude à . On complètera la courbe par symétrie par rapport à la droite , donc par rapport à l'axe des abscisses.

  • De plus : et .

    Donc on peut réduire l'étude à . On complètera la courbe par symétrie par rapport à la droite , donc aussi par rapport à l'axe des abscisses.

Comme dans l'exemple du cours, les arcs correspondant à et sont confondus car .

Etude des variations

La fonction est de classe sur , donc sur .

Et : .

Or : .

Donc : .

Donc sur : si et seulement si ou (noté ).

Et : si et seulement si .

Tableau de variations

On remarque que : .

Donc sur : si et seulement si ou .

Courbe

  • Le point de paramètre a pour coordonnées .

    La tangente a pour vecteur directeur . Elle est donc verticale.

  • Le point de paramètre a pour coordonnées .

    La tangente a pour vecteur directeur . C'est la première bissectrice.

  • Le point de paramètre a pour coordonnées .

    La tangente a pour vecteur directeur . Elle est orthogonale à la droite .

  • Le point de paramètre a pour coordonnées .

    La tangente a pour vecteur directeur . Elle est donc verticale.

On complète ensuite la courbe par symétrie par rapport à l'axe des abscisses.

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