Exercice 2
On défnit la paramétrisation, puis on construit le support partiel et sir la totalité des paramètresOn défnit la paramétrisation, puis on construit le support partiel et sir la totalité des paramètres
| > | restart; |
| > | x:=t->t/(t^2-1);y:=t->t^2/(t-1); |
| > | total:=[x(t),y(t),t=-infinity..infinity]: |
| > | plot(total); |
![[Plot]](images/ex2_3.gif)
Cherchons le points multiples
1ere Méthode
| > | plot(x,-2..2,-10..10,discont=true); |
![[Plot]](images/ex2_4.gif)
On voit que x est impaire et que tout point image admet deux antécédents
| > | tx:=solve(x(t)=u,t); |
Vérifions si pour ces deux antécédents t1 et t2 d'un point image u de x, les images par y sont les mêmes
| > | y1:=y(tx[1]);y2:=y(tx[2]); |
Calculons donc pour quelle valeur de u, les paramètres t1 et t2 ont mêmes images par y
| > | solve(y1=y2,u); |
seule la valeur réelle de u, convient, i.e. u=-1. Et donc on a un point double dont les paramètres sont
| > | t_double:=solve(x(t)=-1,t); |
il s'agit du point D de coordonnées
| > | simplify([x(t_double),y(t_double)]); |
Ainsi le point O de pamétre 0 est un point triple, les autres sont des points simples.
| > |
Tracons le support de la courbe autour de ce point double
| > |
| > | plot(total,-5..5,-2..1); |
![[Plot]](images/ex2_11.gif)
Attention MAPLE semble détecter d'autres points multiples... Pourquoi???
2eme Méthode
Autre méthode: plutôt que partir des antécédents de x, prenons ceux de y
| > | plot(y,-10..10,-10..10,discont=true); |
![[Plot]](images/ex2_12.gif)
là encore, on voit que tout point image admet deux antécédents
| > | ty:=solve(y(t)=u,t); |
Vérifions si pour ces deux antécédents t1 et t2 d'un point image u de y, les images par x sont les mêmes
| > | x1:=x(ty[1]);x2:=x(ty[2]); |
Calculons donc pour quelle valeur de u, les paramètres t1 et t2 ont mêmes image par x
| > | solve(x1=x2,u); |
Cependant, ici il y a un piège, en effet si u vaut 0 ou 4 Alors t1=t2 (voir expressions de ty) et donc il ne s'agit plus d'un point double, car le paramètre est le même
il ne reste donc que le cas u=-1, c'est à dire le point d'ordonnée -1 et pour paramètres
| > | solve(y(t)=-1,t); |
CQFD
3eme Méthode
Dernière Méthode (Le Meilleur pour la fin). Essayons sans trop de calcul de retrouver le résultat
Soient t1 et t2 deux paramètres distincts correspondants à un point double. Le couple (t1,t2) est un couple solution du systéme
| > | systeme:=[x(t1)-x(t2)=0,y(t1)-y(t2)=0]; |
On simplifie les expressions
| > | systeme:=factor(systeme); |
t1 est différent de t2 (on cherche un point double) et tous deux sont distincts de 1 (voir domaine de définition)
Donc ce système est équivalent au nouveau système
| > | systeme_equiv:=(t2-1)*(t1-1)/(t1-t2)*systeme; |
On met un peu d'ordre
| > | systeme_equiv:=simplify(expand(systeme_equiv)); |
Multiplier la premiere composante par (t1+1)(t2+1) nous donne un deuxième systeme équivalent car t1 et t2 sont distincts de -1
| > | Mult:=(a,b)->[(t1+1)*(t2+1)*a,b]; |
| > | systeme_bis:=Mult(op(systeme_equiv)); |
Au lieu de résoudre ce système en t1 et t2 nous allons le résoudre pour les inconnues p=t1*t2 et s=t1+t2
| > | Sps:=subs(t2*t1=p,t1=s-t2,systeme_bis); |
On change la structure de liste en structure d'ensemble
| > |
Sps:={op(Sps)}; |
| > | solve(Sps); |
Et donc connaissant le produit p et la somme s, on sait que t1 et t2 sont les deux racines distinctes de X^2-sX+p=X^2+X-1... CQFD
| > |
4eme Méthode
#Dernière Méthode (promis c'est vraiment la dernière): On laisse MAPLE tout faire
| > | systeme:={x(t1)-x(t2)=0,y(t1)-y(t2)=0}; |
| > | reponse:=[solve(systeme)]; |
On exclut bien sur les solutions correspondants à des paramètres identiques (on veut des points DOUBLES);
| > | allvalues(reponse); |
| > |