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Bonjours, sur un dm de maths j'ai une question où je ne connais pas la méthode je dois déterminer par le calcul les abscisses des tangentes communes à P1 et P2. Les données que j'ai son : P1 représente la fonction f(x)=x^2 et f'(x)=2a et P2 représente la fonction g(x)=-x^2+8x-14 et g'(x)=-2b+8
D'après les infos que j'ai récolté il faudrait faire une équation à double inconnu pour avoir un polynome mais je ne comprend pas comment faire. Merci d'avance pour votre aide !


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Réponse : Bonjour,

Il faut résoudre:

[tex]f'(a)=f'(b)\\-f'(a)a+f(a)=-bf'(b)+f(b)\\\\ 2a=-2b+8\\-a \times 2a+a^{2}=-b(-2b+8)-b^{2}+8b-14\\\\ a=-b+4\\-2(-b+4)^{2}+(-b+4)^{2}=2b^{2}-8b-b^{2}+8b-14\\\\ a=-b+4\\-2(b^{2}-8b+16)+b^{2}-8b+16=b^{2}-14\\\\ a=-b+4\\-2b^{2}+16b-32-8b+30=0\\\\ a=-b+4\\-2b^{2}+8b-2=0\\[/tex].

Il faut résoudre cette dernière équation du second degré:

[tex]\Delta=8^{2}-4 \times (-2) \times (-2)=64-16=48\\b_{1}=\frac{-8-\sqrt{48}}{2 \times (-2)}=\frac{-8-4\sqrt{3}}{-4}=2+\sqrt{3}\\b_{2}=\frac{-8+\sqrt{48}}{2 \times (-2)}=\frac{-8+4\sqrt{3}}{-4}=2-\sqrt{3}[/tex].

On associe les deux solutions aux deux solutions en a correspondantes:

[tex]a_{1}=-b_{1}+4=-2-\sqrt{3}+4=2-\sqrt{3}\\a_{2}=-b_{2}+4=-2+\sqrt{3}+4=2+\sqrt{3}\\Equation \; de \; la \; tangente \; commune \; en \; a_{1} \; et \; b_{1}:\\y=f'(a_{1})(x-a_{1})+f(a_{1})=2(2-\sqrt{3})(x-2+\sqrt{3})+(2-\sqrt{3})^{2}\\   y=(4-2\sqrt{3})(x-2+\sqrt{3})+4-4\sqrt{3}+3\\   y=4x-8+4\sqrt{3}-2\sqrt{3}x+4\sqrt{3}-6+7-4\sqrt{3}\\    y=(4-2\sqrt{3})x+4\sqrt{3}-7[/tex].

[tex]Equation \; de \; la \; tangente \; commune \; en \; a_{2} \; et \; b_{2}:\\y=f'(a_{2})(x-a_{2})+f(a_{2})\\y=2(2+\sqrt{3})(x-2-\sqrt{3})+(2+\sqrt{3})^{2}\\y=(4+2\sqrt{3})(x-2-\sqrt{3})+4+4\sqrt{3}+3\\y=4x-8-4\sqrt{3}+2\sqrt{3}x-4\sqrt{3}-6+7+4\sqrt{3}\\    y=(4+2\sqrt{3})x-4\sqrt{3}-7[/tex].

Donc la première tangente commune à P1 et P2 coupe P1 au point d'abscisse [tex]a_{1}=2-\sqrt{3}[/tex] de P1 et coupe P2 au point d'abscisse [tex]b_{1}=2+\sqrt{3}[/tex] de P2.

Puis la deuxième tangente commune à P1 et P2 coupe P1 au point d'abscisse [tex]a_{2}=2+\sqrt{3}[/tex] de P1 et coupe P2 au point d'abscisse [tex]b_{2}=2-\sqrt{3}[/tex] de P2.

Sur l'image en bleue la première tangente commune à a1 et b1, puis en rouge la deuxième tangente commune à a2 et b2.