46. Coniques
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Les coniques sont un sujet important dans l'étude des mathématiques et sont souvent posées lors de l'examen Enem. Le terme « conique » vient du fait que ces courbes peuvent être obtenues comme intersections d'un cône avec un plan. Il existe trois types de coniques : l'ellipse, la parabole et l'hyperbole.
La parabole est la courbe formée par l'intersection d'un cône avec un plan parallèle à sa génératrice. En termes mathématiques, une parabole est l'ensemble de tous les points d'un plan équidistants d'un point fixe (le foyer) et d'une ligne fixe (la directrice). La parabole possède une propriété importante qui est utilisée dans de nombreuses applications pratiques : les rayons lumineux entrant parallèlement à l'axe d'une parabole se refléteront à travers le foyer, et cette propriété est utilisée dans les phares de voiture et les antennes paraboliques.
Une ellipse est la courbe formée par l'intersection d'un cône avec un plan incliné selon un angle inférieur à l'angle du sommet du cône. Une ellipse est l'ensemble de tous les points d'un plan dont la somme des distances à deux points fixes (les foyers) est constante. L'ellipse a deux axes de symétrie, qui sont le grand axe et le petit axe. Les orbites des planètes autour du soleil sont des ellipses, avec le soleil au centre.
Une hyperbole est la courbe formée par l'intersection d'un cône avec un plan incliné selon un angle supérieur à l'angle du sommet du cône. Une hyperbole est l'ensemble de tous les points d'un plan dont la différence de distance à deux points fixes (les foyers) est constante. L'hyperbole a deux branches s'ouvrant dans des directions opposées et deux axes de symétrie, qui sont les asymptotes de l'hyperbole.
Pour mieux comprendre les coniques, il est important d'étudier leurs équations. L'équation quadratique générale représente une conique. Cette équation est de la forme Ax² + Bxy + Cy² + Dx + Ey + F = 0. En fonction des valeurs des coefficients A, B et C, l'équation peut représenter une parabole (si B² - 4AC = 0), une ellipse (si B² - 4AC < 0 et A = C) ou une hyperbole (si B² - 4AC > 0).
Les coniques ont de nombreuses applications pratiques. Comme mentionné précédemment, la propriété réfléchissante de la parabole est utilisée dans les phares des voitures et les antennes paraboliques. Les propriétés des ellipses sont utilisées en physique pour décrire les orbites des planètes et en ingénierie pour dessiner les arches des ponts et des tunnels. Les propriétés des hyperboles sont utilisées en hyperbolique pour représenter la trajectoire de particules subatomiques dans un champ magnétique, et en ingénierie pour dessiner la structure de certains types de bâtiments et de ponts.
En résumé, les coniques constituent une partie importante de l'étude des mathématiques et ont de nombreuses applications pratiques. Pour préparer le test Enem, il est important de comprendre les propriétés des coniques, de savoir comment obtenir leurs équations et de se familiariser avec leurs applications.
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