Courbes planes

Exo 12

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 .

    On obtient ainsi toute la courbe.

  • La fonction est paire : et .

    Donc on réduit 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 réduit l'étude à .

    On complètera la courbe par symétrie par rapport à la droite , donc aussi par rapport à l'axe des abscisses.

En fait : avec .

Or : et , donc : .

Donc les arcs de courbe correspondant à et à sont confondus.

Etude asymptotique

et . Donc on étudie la limite de .

Or : .

Donc : .

Donc la courbe admet une asymptote oblique d'équation , donc d'équation .

Etude des variations

La fonction est de classe sur .

.

Or le polynôme a un discriminant négatif.

Donc : , et donc : .

De plus sur , ne s'annule que pour .

Tableau de variations

si et seulement si .

Donc la courbe passe par le pôle pour et .

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 , donc .

  • Ensuite, en , la courbe tend vers son asymptote d'équation .

    Quand tend vers , les coordonnées de tendent vers et la courbe est en dessous de l'asymptote.

    Quand tend vers , les coordonnées de tendent vers et la courbe est au dessus de l'asymptote.

  • 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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