Équations du second degré: Tracé de paraboles
Tracé de paraboles
Nous avons vu que le graphe d'une expression du second degré est une parabole. Nous avons également vu comment les points d'intersection avec les axes, le sommet et d'autres points de la parabole pour des valeurs particulières de #x# peuvent être calculés. À partir de ces valeurs calculées, nous pouvons facilement tracer le graphe d'une expression du second degré.
Procédure pour tracer une parabole
Procédure |
GeoGebra plaatje
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Nous allons tracer le graphe d'une expression du second degré. |
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Étape 1 |
Déterminez le point d'intersection avec l'axe des #y#. |
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Étape 2 |
Déterminez le sommet. |
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Étape 3 |
Déterminez, si possible, les points d'intersection avec l'axe des #x#. |
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Étape 4 |
Substituez des valeurs pour #x# dans l'équation pour obtenir les coordonnées d'au moins 4 points. |
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Étape 5 |
Placez ces points dans le repère et reliez les par une parabole. |
\[y=x^2+4\cdot x-8\]
Placez l'intersection avec l'axe des #y#, le sommet et les intersections avec l'axe des #x#.
Les points rouges sont les quatre points de la question. Ils sont obtenus ainsi:
L'expression est déjà écrite sous la forme #a \cdot x^2+b \cdot x +c# avec #a =1#, #b=4# et #c=-8#. Nous constatons que #a>0#, donc le graphe est une parabole tournée vers le haut.
L'ordonnée du point d'intersection avec l'axe des #y# est égale à la constante de l'expression qui est égale à #-8#. Ainsi, les coordonnées du point d'intersection avec l'axe des #y# sont #\rv{0,-8}#.
L'abscisse #x# du sommet est donnée par la formule #x=-\dfrac{b}{2 \cdot a}#.
\[\begin{array}{rclrl}
x&=& -\dfrac{4}{2 \cdot 1} &&\phantom{xxx}\color{blue}{\text{substitution de la formule}}\\
&=& -2 &&\phantom{xxx}\color{blue}{\text{simplification}}\\
\end{array}\]
L'ordonnée #y# du sommet est obtenue en substituant #x=-2# dans l'équation.
\[\begin{array}{rclrl}
y&=& \left(-2\right)^2 +4 \cdot -2 -8
&&\phantom{xxx}\color{blue}{\text{substitution dans l'équation}}\\
&=& -12 &&\phantom{xxx}\color{blue}{\text{calculs effectués}}\\
\end{array}\]
Les coordonnées du sommet sont #\rv{-2,-12}#.
Les points d'intersection avec l'axe des #x# sont les points tels que #y=0#.
\[\begin{array}{rcl}
x^2+4\cdot x-8 &=& 0 \\&&\phantom{xxx}\color{blue}{\text{équation à résoudre}}\\
x=\dfrac{-{4}-\sqrt{4^2-4 \cdot 1 \cdot -8}}{2 \cdot 1} &\vee& x=\dfrac{-{4}+\sqrt{4^2-4 \cdot 1 \cdot -8}}{2 \cdot 1} \\&&\phantom{xxx}\color{blue}{\text{substitution de la formule quadratique}}\\
x=-2\cdot \sqrt{3}-2 &\vee& x=2\cdot \sqrt{3}-2 \\&&\phantom{xxx}\color{blue}{\text{calculs effectués}}\\
\end{array}\]
Les coordonnées des points d'intersection avec l'axe des #x# sont #\rv{-2\cdot \sqrt{3}-2,0}# et #\rv{2\cdot \sqrt{3}-2,0}#. Pour placer le point dans le repère, nous écrivons les coordonnées comme des nombres décimaux arrondis à 0,1 près. Nous avons: #\rv{-5.5,0}# en #\rv{1.5,0}#.
Finalement, les quatre points sont: #\rv{0,-8}#, #\rv{-2,-12}#, #\rv{-2\cdot \sqrt{3}-2,0}# et #\rv{2\cdot \sqrt{3}-2,0}#.
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