On s’intéresse à des problèmes qui peuvent être résolus à l’aide de fonctions quadratiques.
Certaines grandeurs du problème décrivent une fonction quadratique.
Exemples
x
y
Pont
Distance au sol
Hauteur du pont
Profit
Nombre de pièces
Profit en francs
Dans certains exercices la fonction quadratique est donnée, dans d’autres, on doit la déterminer.
La solution du problème peut être donnée par un point particulier sur la fonction.
Méthode - fonction donnée
1.
Dessine un schéma de la fonction quadratique et détermine la position de la fonction dans le système de coordonnées. Détermine la signification de l’axe des xet de l’axe desy.
2.
Considère quels points de la fonction résolvent le problème.
POINTS PARTICULIERS
SIGNIFICATION GÉNÉRALE
Exemple - Pont
Zéros
Début et fin de quelque chose.
Début et fin du pont
Ordonnée à l’origine
Point de départ sur l’axe desy
Hauteur de départ
Sommet
Maximum ou minimum
Point le plus haut
Valeurypour une valeurxdéfinie
Résultat pour une valeurxdéfinie
Hauteur en un pointx
Valeurxpour une valeurydéfinie
Résultats pour une valeurydéfinie
Points où le pont a la hauteury
3.
Détermine les informations qui sont recherchées à l’aide de la fonction.
Exemple
La fonctionf(x)=−0.005x2+0.6x−10décrit un arc de pont. L’axe desxcorrespond au parcours sous le pont. Les valeurs de la fonction donnent la hauteur en un pointx. Les valeurs dexetysont des distances en mètres.
Détermine :
a) La longueur du pont (au sol).
b) Le point où le pont atteint sa hauteur maximale et la hauteur des piles du pont à cet endroit. (Les piles sont les appuis verticaux qui soutiennent la structure du pont.)
Schéma :
L’axe desxcorrespond à la distance parcourue au sol.
L’axe desyest perpendiculaire à l’axe desxet correspond à la hauteur au-dessus du sol.
a) Longueur du pont = Distance entre les zéros de la fonction :
Zéros :
0=−0.005x2+0.6x−10
x1=2⋅(−0.005)−0.6+0.62−4⋅(−0.005)⋅(−10)=20
x2=2⋅(−0.005)−0.6−0.62−4⋅(−0.005)⋅(−10)=100
On prend la différence:100−20=80. Le pontmesure donc 80m de long.
b) Hauteur maximale =Valeurydu sommet :
Déterminer le sommet :La valeurxsdu sommet est à distance égale des zéros :
xs=2x1+x2=220+100=60
Détermine la valeurys:
f(60)=−0.005⋅602+0.6⋅60−10=8
Le sommet estS(60;8).
Le point le plus haut est à 60m dans notre système de coordonnées (40m après le début du pont).
La pile du pont au point le plus haut mesure 8m de haut.
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Durée:
Unité 1
Fonctions quadratiques : problèmes
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Questions fréquemment posées sur les crédits
Comment résoudre un problème avec une fonction quadratique ?
Souvent dans un problème avec une fonction quadratique tu devras trouver le point maximal ou minimal. Dans ce cas là cherche le sommet grâce à la forme paramétrique. Parfois tu devras également chercher les zéros. Dans ce cas là, utilise la formule de Viète. Fais un schéma pour t'aider !