j ) 1) Soit C : 2x2 + xy + y2 + 4x − y − 2=0 • Le discriminant de C est ∆=1 − 8 = −7 < 0 Donc C est du genre ellipse • Recherche du centre Ω(x0, y0)
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Exercice 6Le plan étant rapporté à un repère orthonormal, déterminer la nature et les éléments caractéristiques des
coniques suivantes et les représenter: 1)2x2+xy+y2+ 4xy2 = 0
2) x2+ 8xy5y228x+ 14y+ 3 = 0
3) x22xy+y26x10y+ 9 = 0
Correction -Le plan est rapporté à un repère orthonormal(O;!i ;!j). 1)SoitC: 2x2+xy+y2+ 4xy2 = 0.
Le discriminant deCest = 18 =7<0. DoncCest du genre ellipse.Recherche du centre
(x0;y0). Les formules de changement de repère du repère(O;!i ;!j)vers le repère( ;!i ;!j)sont( x=X+x0 y=Y+y0. Formules que l"on injecte dans l"équation deCpour obtenir: M(X;Y)2 C ,2(X+x0)2+ (X+x0)(Y+y0) + (Y+y0)2+ 4(X+x0)(Y+y0)2 = 0 ,2X2+XY+Y2+ (4x0+y0+ 4)X+ (x0+ 2y01)Y+= 0: On cherche à annuler les termes enXetY, on résout alors(4x0+y0=4L1
x0+ 2y0= 1L2. Alors2L1L2donne7x0=9i.e.
x 0=9 7 . EtL14L2donne7y0=8i.e.y0=8 7 . D"où 9 7 ;8 7 Une équation cartésienne deCdans le repère(O;!i ;!j)est2X2+XY+Y2+ 29
7 2 9 7 8 7 +8 7 2 497 8 7
2 = 0,2X2+XY+Y2+ 236
7 = 0 () Suppression des termes mixtes. Les formules de changement de repère, du repère( ;!i ;!j)vers le repère( ;!u;!v)sont(X= cosx0siny0
Y= sinx0+ cosy0, que l"on injecte dans l"équation()deCpour obtenir2(cosx0siny0)2+ (cosx0siny0)(sinx0+ cosy0) + (sinx0+ cosy0)236
7 = 0: On cherche à annuler le terme mixte enx0y0qui est4sincos+ cos2sin2+ 2sincos= cos(2)sin(2):
Donc= 8 convient. Une équation cartésienne deCdans ;!u 8 ;!v 8 est donc: 2cos2 8 + sin 8 cos 8 + sin2 8 x02+ 2sin2 8 sin 8 cos 8 + cos2 8 y0236 7 = 0: Or cos 2 8 =1 + cos2 8 2 =1 +p 2 2 2 =2 +p 2 4 sin2 8 =1cos2 8 2 =1p 2 2 2 =2p 2 4 sin 8 cos 8 =1 2 sin2 8 =p 2 4Par conséquent:
M(x0;y0)2 C ,3 +p
2 2 x02+3p 2 2 y02=36 7 ,x02 727(3+ p 2) +x02 72
7(3p 2) = 1 x02 6p 2 p 7(3+ p 2) 2+x02 6p 2 p 7(3p 2) 2= 1