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Exercice 6

#On défnit la paramétrisation

> restart;

> x:=t->t/(1+t^4);y:=t->(t^3)/(1+t^4);

x := proc (t) options operator, arrow; t/(1+t^4) end proc

y := proc (t) options operator, arrow; t^3/(1+t^4) end proc

Domaine d'Etude

#Réduisons l'intervalle d'étude à 0..infinity, En effet

> [x(-t),y(-t)]=[-x(t),-y(t)];

[-t/(1+t^4), -t^3/(1+t^4)] = [-t/(1+t^4), -t^3/(1+t^4)]

> evalb(%);

true

#Donc la partie de courbe correspondant aux paramétres négatifs se déduira par symétrie / à O

#Réduisons l'intervalle d'étude à 0..1, En effet

> [x(1/t),y(1/t)]=[y(t),x(t)];

[1/(t*(1+1/t^4)), 1/(t^3*(1+1/t^4))] = [t^3/(1+t^4), t/(1+t^4)]

> simplify(%);

[t^3/(1+t^4), t/(1+t^4)] = [t^3/(1+t^4), t/(1+t^4)]

> evalb(%);

true

Donc la partie de courbe correspondant aux paramétres plus grand que 1 se déduira par symétrie / à la première bissectrice

Calculons le vecteur vitesse

> Vt:=[D(x)(t),D(y)(t)];

Vt := [1/(1+t^4)-4*t^4/(1+t^4)^2, 3*t^2/(1+t^4)-4*t^6/(1+t^4)^2]

> Vt:=simplify(Vt);

Vt := [-(-1+3*t^4)/(1+t^4)^2, -t^2*(-3+t^4)/(1+t^4)^2]

> V:=unapply(Vt,t);

V := proc (t) options operator, arrow; [-(-1+3*t^4)/(1+t^4)^2, -t^2*(-3+t^4)/(1+t^4)^2] end proc

>

[0, 1/2*3^(1/2)]

>

Cette courbe est régulière

Tangente aux points  A=M(0)=(0,0), B=M((1/3)^(1/4))=(0,0)  et C=M(1)=(1/2,1/2)

Ces tangentes sont dirigées par les vecteurs

> V(0);V((1/3)^(1/4));V(1);

[1, 0]

[(-1)/2, 1/2]

D'où les équations paramétrées des tangentes

> XTA:=x(0)+t*op(1,V(0));YTA:=y(0)+t*op(2,V(0));

XTA := t

YTA := 0

> XTB:=x(1)+t*op(1,V((1/3)^(1/4)));YTB:=y(1)+t*op(2,V((1/3)^(1/4)));

XTB := 1/2

YTB := 1/2+1/2*t*3^(1/2)

> XTC:=x(1)+t*op(1,V(1));YTC:=y(1)+t*op(2,V(1));

XTC := 1/2-1/2*t

YTC := 1/2+1/2*t

> EqTA:=[XTA,YTA,t=-infinity..infinity]:EqTB:=[XTB,YTB,t=-infinity..infinity]:EqTC:=[XTC,YTC,t=-infinity..infinity]:

Etude des variations de x et y

> plot(x);

[Plot]

> plot(y);

[Plot]

> varx:=D(x)(t)/abs(D(x)(t)):

> vary:=D(y)(t)/abs(D(y)(t))/2:

On trace en rouge le signe x' et en vert le signe de y'

> plot([varx,vary],t=0..1,discont=true,thickness=[3,3]);

[Plot]

>

support de la courbe

> total:=[x(t),y(t),t=-infinity..infinity]: partiel:=[x(t),y(t),t=0..1]:

> plot([total,partiel,EqTA,EqTB,EqTC],-0.6..0.6,-0.6..0.6,color=[blue,red,black,black,black],thickness=[1,2,2,2,2]);

[Plot]

> plot(total,axes=none);

[Plot]

>