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Les coniques Les premiers travaux significatifs sur les coniques remontent à Euclide d'Alexandrie (-320? ; -260? ) et à Ménechme (milieu du IVème siècle avant J. C. ) et seront très largement développés par Apollonius de Perge (-262; -190) dans "Les coniques". Apollonius étudie et nomme les trois types de coniques: - l'ellipse (du grec elleipein: manquer), - la parabole (du grec parabolê: para = à côté; ballein = lancer), - l'hyperbole (du grec huperbolê: huper = au dessus; ballein = lancer). Il décrit leur construction à partir d'un cône de révolution coupé par un plan. Pour comprendre le principe des sections coniques, il suffit de réaliser dans la pénombre une expérience simple à l'aide d'une lampe à abat-jour. En inclinant l'abat-jour face à un mur, on projette un cône de lumière. Le mur est assimilé au plan de coupe. 1er cas: Toutes les génératrices du cône rencontrent le mur. Le cône de lumière se projette en une ellipse. Dans le cas particulier où l'axe du cône est perpendiculaire au mur, l'ellipse est un cercle.
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Il s'agit de l'équation cartésienne réduite d'une hyperbole. Il s'agit de l'équation cartésienne réduite d'une parabole. Il est enfin souvent utile d'écrire une équation polaire d'une conique. Pour cela, on se place dans un repère orthonormé dont le centre est au foyer F. Soit H le projeté orthogonal de F sur D, on note h la longueur HF. D'autre part, on note l'angle de la droite FH avec l'axe des abscisses: Dans ces conditions, l'équation polaire de la conique de foyer F, d'excentricité e et de directrice D est: Le réel eh est souvent noté p: c'est le paramètre de la conique (c'est le même réel qui intervient dans l'équation réduite d'une parabole). Le traité le plus important des mathématiciens grecs sur les coniques est l'oeuvre d'Appolonius de Perge, mathématicien alexandrin qui vivait au IIè siècle avant Jésus-Christ, qui écrivit 8 volumes sur le sujet. Consulter aussi...
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Soient F un point fixé et D une droite telle que F n'appartienne pas à D. Soit e un réel strictement positif. On considère l'ensemble des points M du plan de projeté orthogonal H sur D tels que M vérifie la condition suivante: la distance de m à F sur la distance MH est égale à e. Cet ensemble est appelé conique de foyer F, de directrice D et d'excentricité e. Propriété: Les isométries et les similitudes transforment les coniques en des coniques de même excentricité. Si 0 < e < 1, la conique est une ellipse; Si e=1, la conique est une parabole; Si e>1, la conique est une hyperbole. Axe focal: L'axe focal d'une conique est la perpendiculaire à sa directrice D passant par F. Toute conique a pour axe de symétrie son axe focal. Sommets d'une conique: Les points d'intersection entre une conique et son axe focal sont appelés les sommets. Soit K le projeté orthogonal de F sur, K est le projeté orthogonal des éventuels sommets. Si e=1, la conique a un seul sommet, le point M, milieu de [FK]. Si e différent de 1, la conique a deux sommets: S, le barycentre de {(F, 1), (K, e)} et S', le barycentre de {(F, 1), (K, -e)}.
Des personnes placées en d'autres points ne pourront pas entendre la conversation. En se refléchissant sur le plafond dont la forme est elliptique, les ondes sonores se propagent d'un foyer à l'autre. - Les paraboles connaissent une propriété analogue mise en application pour les fours solaires ou les radars (paraboles TV par exemple). Les rayons du soleil tous parallèles se réfléchissent sur la parabole et convergent tous en un point, le foyer. L'énergie due au rayon du soleil se trouve concentrée et permet de chauffer. Le principe de la parabole TV est le même, c'est pour cette raison que l'on trouve devant les paraboles (au foyer) un capteur qui récupère les ondes émises par les satellites. - Mais la manière la plus simple de visualiser une parabole est de projeter de l'eau avec un jet d'eau. La trajectoire de chute d'un corps lancé de façon non perpendiculaire au sol est une parabole.
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