Maths-cours

COURS & EXERCICES DE MATHÉMATIQUES

Close

Tangentes communes

Soient CfC_{f} la courbe représentant la fonction définie par f(x)=x24x+3f\left(x\right)=x^{2} - 4x+3

et CgC_{g} la courbe représentant la fonction définie par g(x)=x2+2x3g\left(x\right)= - x^{2}+2x - 3

Démontrer que CfC_{f} et CgC_{g} ont deux tangentes communes.

Corrigé

f(x)=2x4f^{\prime}\left(x\right)=2x - 4

g(x)=2x+2g^{\prime}\left(x\right)= - 2x+2

Soit AA un point de CfC_{f} d'abscisse aa. La tangente à CfC_{f} au point AA a pour équation :

y=f(a)(xa)+f(a)y=f^{\prime}\left(a\right)\left(x - a\right)+f\left(a\right)

Ce qui donne :

y=(2a4)x(2a4)a+a24a+3y=\left(2a - 4\right)x - \left(2a - 4\right)a+a^{2} - 4a+3

y=(2a4)xa2+3y=\left(2a - 4\right)x - a^{2}+3

Soit BB un point de CgC_{g} d'abscisse bb. La tangente à CgC_{g} au point BB a pour équation :

y=g(b)(xb)+g(b)y=g^{\prime}\left(b\right)\left(x - b\right)+g\left(b\right)

Après calcul :

y=(2b+2)x+b23y=\left( - 2b+2\right)x+b^{2} - 3

Ces deux tangentes sont identiques si et seulement si :

{2a4=2b+2a2+3=b23\left\{ \begin{matrix} 2a - 4= - 2b+2 \\ - a^{2}+3=b^{2} - 3 \end{matrix}\right.

On obtient un système de 2 équations à 2 inconnues. La première équation donne a=3ba=3 - b puis par substitution dans la seconde:

(3b)2+3=b23 - \left(3 - b\right)^{2}+3=b^{2} - 3

Soit : 2b26b+3=02b^{2} - 6b+3=0

Ce qui donne les solutions :

b1=3+32b_{1}=\frac{3+\sqrt{3}}{2} et b2=332b_{2}=\frac{3 - \sqrt{3}}{2}

et comme a=3ba=3 - b

a1=332a_{1}=\frac{3 - \sqrt{3}}{2} et a2=3+32a_{2}=\frac{3+\sqrt{3}}{2}

Il suffit ensuite de remplacer aa par a1a_{1} et a2a_{2} dans l'équation de la tangente à CfC_{f} au point AA (ou de remplacer bb par b1b_{1} et b2b_{2} dans l'équation de la tangente à CgC_{g} au point BB) pour trouver les équations des tangentes:

  • y=(31)x332y=\left(\sqrt{3} - 1\right)x - \frac{3\sqrt{3}}{2}

  • y=(31)x+332y=\left( - \sqrt{3} - 1\right)x+\frac{3\sqrt{3}}{2}

Paraboles