Compare commits
No commits in common. "e04beb86ba3214d5454ee55b33b2ded518d145bd" and "18302f50ff11e1280eb8d6bf2ff210476841c4a2" have entirely different histories.
e04beb86ba
...
18302f50ff
1
.gitattributes
vendored
1
.gitattributes
vendored
@ -1 +0,0 @@
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*.pdf filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text
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347
.gitignore
vendored
347
.gitignore
vendored
@ -1,347 +0,0 @@
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# Created by https://www.toptal.com/developers/gitignore/api/latex,macos
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# Edit at https://www.toptal.com/developers/gitignore?templates=latex,macos
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### LaTeX ###
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## Core latex/pdflatex auxiliary files:
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*.aux
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*.lof
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*.log
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*.lot
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*.fls
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*.out
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*.toc
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*.fmt
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*.fot
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*.cb
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*.cb2
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.*.lb
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## Intermediate documents:
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*.dvi
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*.xdv
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*-converted-to.*
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# these rules might exclude image files for figures etc.
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# *.ps
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# *.eps
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# *.pdf
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## Generated if empty string is given at "Please type another file name for output:"
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.pdf
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## Bibliography auxiliary files (bibtex/biblatex/biber):
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*.bbl
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*.bcf
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*.blg
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*-blx.aux
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*-blx.bib
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*.run.xml
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## Build tool auxiliary files:
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*.fdb_latexmk
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*.synctex
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*.synctex(busy)
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*.synctex.gz
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*.synctex.gz(busy)
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*.pdfsync
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## Build tool directories for auxiliary files
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# latexrun
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latex.out/
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## Auxiliary and intermediate files from other packages:
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# algorithms
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*.alg
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*.loa
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# achemso
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acs-*.bib
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# amsthm
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*.thm
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# beamer
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*.nav
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*.pre
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*.snm
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*.vrb
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# changes
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*.soc
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# comment
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*.cut
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# cprotect
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*.cpt
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# elsarticle (documentclass of Elsevier journals)
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*.spl
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# endnotes
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*.ent
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# fixme
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*.lox
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# feynmf/feynmp
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*.mf
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*.mp
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*.t[1-9]
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*.t[1-9][0-9]
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*.tfm
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#(r)(e)ledmac/(r)(e)ledpar
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*.end
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*.?end
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*.[1-9]
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*.[1-9][0-9]
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*.[1-9][0-9][0-9]
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*.[1-9]R
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*.[1-9][0-9]R
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*.[1-9][0-9][0-9]R
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*.eledsec[1-9]
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*.eledsec[1-9]R
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*.eledsec[1-9][0-9]
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*.eledsec[1-9][0-9]R
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*.eledsec[1-9][0-9][0-9]
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*.eledsec[1-9][0-9][0-9]R
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# glossaries
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*.acn
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*.acr
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*.glg
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*.glo
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*.gls
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*.glsdefs
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*.lzo
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*.lzs
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*.slg
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*.slo
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*.sls
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# uncomment this for glossaries-extra (will ignore makeindex's style files!)
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# *.ist
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# gnuplot
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*.gnuplot
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*.table
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# gnuplottex
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*-gnuplottex-*
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# gregoriotex
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*.gaux
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*.glog
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*.gtex
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# htlatex
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*.4ct
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*.4tc
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*.idv
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*.lg
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*.trc
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*.xref
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# hyperref
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*.brf
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# knitr
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*-concordance.tex
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# TODO Uncomment the next line if you use knitr and want to ignore its generated tikz files
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# *.tikz
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*-tikzDictionary
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# listings
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*.lol
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# luatexja-ruby
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*.ltjruby
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# makeidx
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*.idx
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*.ilg
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*.ind
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# minitoc
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*.maf
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*.mlf
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*.mlt
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*.mtc[0-9]*
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*.slf[0-9]*
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*.slt[0-9]*
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*.stc[0-9]*
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# minted
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_minted*
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*.pyg
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# morewrites
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*.mw
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# newpax
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*.newpax
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# nomencl
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*.nlg
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*.nlo
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*.nls
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# pax
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*.pax
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# pdfpcnotes
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*.pdfpc
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# sagetex
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*.sagetex.sage
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*.sagetex.py
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*.sagetex.scmd
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# scrwfile
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*.wrt
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# svg
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svg-inkscape/
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# sympy
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*.sout
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*.sympy
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sympy-plots-for-*.tex/
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# pdfcomment
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*.upa
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*.upb
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# pythontex
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*.pytxcode
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pythontex-files-*/
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# tcolorbox
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*.listing
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# thmtools
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*.loe
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# TikZ & PGF
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*.dpth
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*.md5
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*.auxlock
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# titletoc
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*.ptc
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# todonotes
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*.tdo
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# vhistory
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*.hst
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*.ver
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# easy-todo
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*.lod
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# xcolor
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*.xcp
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# xmpincl
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*.xmpi
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# xindy
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*.xdy
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# xypic precompiled matrices and outlines
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*.xyc
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*.xyd
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# endfloat
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*.ttt
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*.fff
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# Latexian
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TSWLatexianTemp*
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## Editors:
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# WinEdt
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*.bak
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*.sav
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# Texpad
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.texpadtmp
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# LyX
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*.lyx~
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# Kile
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*.backup
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# gummi
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.*.swp
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# KBibTeX
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*~[0-9]*
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# TeXnicCenter
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*.tps
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# auto folder when using emacs and auctex
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./auto/*
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*.el
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# expex forward references with \gathertags
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*-tags.tex
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# standalone packages
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*.sta
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# Makeindex log files
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*.lpz
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# xwatermark package
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*.xwm
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# REVTeX puts footnotes in the bibliography by default, unless the nofootinbib
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# option is specified. Footnotes are the stored in a file with suffix Notes.bib.
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# Uncomment the next line to have this generated file ignored.
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#*Notes.bib
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### LaTeX Patch ###
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# LIPIcs / OASIcs
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*.vtc
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# glossaries
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*.glstex
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### macOS ###
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# General
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.DS_Store
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.AppleDouble
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.LSOverride
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# Icon must end with two \r
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Icon
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# Thumbnails
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._*
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# Files that might appear in the root of a volume
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.DocumentRevisions-V100
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.fseventsd
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.Spotlight-V100
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||||||
.TemporaryItems
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||||||
.Trashes
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||||||
.VolumeIcon.icns
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||||||
.com.apple.timemachine.donotpresent
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# Directories potentially created on remote AFP share
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.AppleDB
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||||||
.AppleDesktop
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Network Trash Folder
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||||||
Temporary Items
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||||||
.apdisk
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||||||
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||||||
### macOS Patch ###
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# iCloud generated files
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||||||
*.icloud
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||||||
# End of https://www.toptal.com/developers/gitignore/api/latex,macos
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@ -1,70 +0,0 @@
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|||||||
\subsection{}
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|
||||||
On sait que le vecteur tangante unitaire est donné par la formule \\
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||||||
$\vec{T}(t) = \frac{\vec{r}'(t)}{\|\vec{r}'(t)\|}$\\
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||||||
Calculons $\vec{r}'(t)$ soit: $\vec{r}'(t) = ((t\sin{t})', (t\cos{t})', (t)')$\\
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|
||||||
\begin{math}
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||||||
(t\sin{t})' = \sin{t} + t\cos{t}\\
|
|
||||||
(t\cos{t})' = \cos{t} - t\sin{t}\\
|
|
||||||
(t)' = 1\\
|
|
||||||
\vec{r}'(t) = (\sin{t} + t\cos{t}, \cos{t} - t\sin{t}, 1)\\
|
|
||||||
\end{math}
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|
||||||
|
|
||||||
Déterminons à présent $\|\vec{r}'(t)\|$ soit:\\
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|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
\|\vec{r}'(t)\| = \sqrt{(\sin{t}+t\cos{t})^2 + (\cos{t}-t\sin{t})^2 + 1^2}\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \|\vec{r}'(t)\|^2 = \sin^2{t}+\cos^2{t} + 2t\sin{t}\cos{t}-2t\sin{t}\cos{t} + t^2\cos^2{t}+t^2\sin^2{t}+1\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow 1 + 0 + t^2\cos^2{t}+t^2\sin^2{t}+1\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow 1 + 0 + t^2 + 1\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow t^2 + 2
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
|
|
||||||
On a donc:\\
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
\vec{T}(t) = \frac{(\sin{t}+t\cos{t}, \cos{t}-t\sin{t}, 1)}{\sqrt{t^2+2}}\\
|
|
||||||
\boxed{\Leftrightarrow \frac{1}{\sqrt{t^2+2}}(\sin{t}+t\cos{t}, \cos{t}-t\sin{t}, 1)}
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsection{}
|
|
||||||
On a
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{r'}(t_0) \text{ -> vectur directeur}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
\[\vec{r}(t_0) \text{ -> points de passage}\]
|
|
||||||
Soit\\
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
\vec{r}(t_0) = (t_0\sin{t_0}, t_0\cos{t_0}, t_0) = (\frac{\pi}{2}, 0, \frac{\pi}{2})\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow (\frac{\pi}{2}\sin{\frac{\pi}{2}}, 0, \frac{\pi}{2})\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow (\frac{\pi}{2}, 0, \frac{\pi}{2}) \Rightarrow t_0 = \frac{\pi}{2}\\
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
On remplace dans \(\vec{R}'(t)\) soit\\
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
\vec{r}'(t_0) = (\sin{\frac{\pi}{2}} + \frac{\pi}{2}\cos{\frac{\pi}{2}}, \cos{\frac{\pi}{2}}-\frac{\pi}{2}\sin{\frac{\pi}{2}}, 1)\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow (1 + 0, -\frac{\pi}{2}, 1)
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
|
|
||||||
On a donc
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\left\{
|
|
||||||
\begin{array}{l}
|
|
||||||
x = \frac{\pi}{2} + r \\
|
|
||||||
y = 0 - \frac{\pi}{2} r \\
|
|
||||||
z = \frac{\pi}{2} + r
|
|
||||||
\end{array}
|
|
||||||
\right.
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsection{}
|
|
||||||
|
|
||||||
On cherche \(\vec{r}(t)\) tel que \(\vec{r}'(t) = r(t)\) soit:\\
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
\vec{r}(t) = (t\sin{t_0}, t\cos{t_0}, t)\\
|
|
||||||
\int{\vec{r}'(t)} = (\int{t\sin{t}}, \int{t\cos{t}}, \int{t})
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
\begin{itemize}
|
|
||||||
\item \(\int{t\sin{t}dt} = -t\cos{t} - \sin{t} + C_1\)
|
|
||||||
\item \(\int{t\cos{t}dt} = t\cos{t}-\cos{t} + C_2\)
|
|
||||||
\item \(\int{tdt} = \frac{t^2}{2} + C_3\)
|
|
||||||
\end{itemize}
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
\int{\vec{r}(t) = (-t\cos{t}-\sin{t}, t\cos{t}-\cos{t}, \frac{t-2}{2}) + C \text{ (C = $C_1 + C_2 + C_3$)}}
|
|
||||||
\end{math}
|
|
@ -1,40 +0,0 @@
|
|||||||
\subsection{}
|
|
||||||
On a:
|
|
||||||
\begin{itemize}
|
|
||||||
\item \(x = e^t \cos t\)
|
|
||||||
\item \(y = e^t\)
|
|
||||||
\item \(z = e^t \sin t\)
|
|
||||||
\end{itemize}
|
|
||||||
Calculons les dérivées soit:
|
|
||||||
\begin{itemize}
|
|
||||||
\item \(\frac{d}{dt} (e^t \cos t) = e^t \cos t - e^t \sin t = e^t (\cos t - \sin t)\)
|
|
||||||
\item \(\frac{d}{dt} (e^t) = e^t\)
|
|
||||||
\item \(\frac{d}{dt} (e^t \sin t) = e^t \sin t + e^t \cos t = e^t (\sin t + \cos t)\)
|
|
||||||
\end{itemize}
|
|
||||||
On a alors: \[
|
|
||||||
\vec{r'}(t) = \left( e^t (\cos t - \sin t), e^t, e^t (\sin t + \cos t) \right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
Calculons la norme de \(\vec{r'}(t)\) soit:
|
|
||||||
\[\|\mathbf{r'}(t)\| = \sqrt{(e^t (\cos t - \sin t))^2 + (e^t)^2 + (e^t (\sin t + \cos t))^2}\]
|
|
||||||
\begin{itemize}
|
|
||||||
\item \((e^t (\cos t - \sin t))^2 = e^{2t} (\cos t - \sin t)^2 = e^{2t} (\cos^2 t - 2 \sin t \cos t + \sin^2 t) = e^{2t} (1 - 2 \sin t \cos t)\)
|
|
||||||
\item \(e^{2t}\)
|
|
||||||
\item \((e^t (\sin t + \cos t))^2 = e^{2t} (\sin^2 t + 2 \sin t \cos t + \cos^2 t) = e^{2t} (1 + 2 \sin t \cos t)\)
|
|
||||||
\end{itemize}
|
|
||||||
On a donc\\
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
\|\mathbf{r'}(t)\| = \sqrt{e^{2t} (1 - 2 \sin t \cos t) + e^{2t} + e^{2t} (1 + 2 \sin t \cos t)}\\
|
|
||||||
\|\mathbf{r'}(t)\| = \sqrt{e^{2t} (1 - 2 \sin t \cos t + 1 + 1 + 2 \sin t \cos t)}\\
|
|
||||||
\|\mathbf{r'}(t)\| = \sqrt{3 e^{2t}} = \sqrt{3} e^t
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
L'abscice curviligne est donné par la formule \[s(t) = \int_{t_0}^{t} \sqrt{3} \, e^u \, du\] On a donc:\\
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
s(t) = \sqrt{3} \int_{t_0}^{t} e^u \, du \\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \sqrt{3} \left[ e^u \right]_{t_0}^{t} \\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \sqrt{3} \left( e^t - e^{t_0} \right)\\
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
Fixons \(t_0 = 0 \Rightarrow s(t) = \sqrt{3}(e^t-1)\)
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsection{}
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||||||
Sur l'intervale \(0 \leq t\leq 2\pi\) on a
|
|
||||||
\[\sqrt{3}(e^{2\pi}-e^0) = \sqrt{3}(e^{2\pi}) - 1\]
|
|
224
exo3/exo3.tex
224
exo3/exo3.tex
@ -1,224 +0,0 @@
|
|||||||
\subsection{}
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsubsection*{Calculons $\vec{T}(t) = \frac{\vec{r'}(t)}{||\vec{r'}(t)||}$}
|
|
||||||
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|
||||||
Nous commençons par calculer la dérivée du vecteur position $\vec{r}(t)$ soit \[\vec{r'}(t) = ((3t^2)', (6t)', (t^3)')\]
|
|
||||||
\begin{itemize}
|
|
||||||
\item \((3t^2)' = 6t\)
|
|
||||||
\item \((6t)' = 6\)
|
|
||||||
\item \((t^3)' = 3t^2\)
|
|
||||||
\end{itemize}
|
|
||||||
|
|
||||||
\[\boxed{\vec{r'}(t) = (6t, 6, 3t^2)}\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Nous allons maintenant calculer la norme de la dérivée du vecteur positition $\vec{r}(t)$ soit\\
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
||\vec{r'}(t)|| = \sqrt{(6t)^2+6^2+(3t^2)^2}\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \sqrt{36t^2 + 36 + 9t^4}\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \sqrt{9t^4 + 36t^2 + 36}
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
|
|
||||||
Nous avons donc:\\
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
\vec{T}(t) = \frac{(6t, 6, 3t^2)}{\sqrt{9t^4 + 36t^2 + 36}}\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \frac{(6t, 6, 3t^2)}{\sqrt{(3t^2+6)^2}}\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \frac{(6t, 6, 3t^2)}{3t^2+6}\\
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
|
|
||||||
Donc, \[\boxed{\vec{T}(t) =\frac{(6t, 6, 3t^2)}{3t^2+6}}\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsubsection*{Calculons $\vec{N}(t) = \frac{\vec{T'}(t)}{||\vec{T'}(t)||}$}
|
|
||||||
On pose :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{T}(t) = \left( \frac{6t}{3t^2+6},\, \frac{6}{3t^2+6},\, \frac{3t^2}{3t^2+6} \right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
On dérive chaque composante avec la règle du quotient :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
T_1'(t) = \frac{d}{dt}\left( \frac{6t}{3t^2+6} \right) = \frac{6(3t^2+6) - 6t(6t)}{(3t^2+6)^2} = \frac{-18t^2 + 36}{(3t^2+6)^2}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
T_2'(t) = \frac{d}{dt}\left( \frac{6}{3t^2+6} \right) = \frac{-36t}{(3t^2+6)^2}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
T_3'(t) = \frac{d}{dt}\left( \frac{3t^2}{3t^2+6} \right) = \frac{36t}{(3t^2+6)^2}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Ainsi :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{T}'(t) = \left( \frac{-18t^2 + 36}{(3t^2 + 6)^2},\; \frac{-36t}{(3t^2 + 6)^2},\; \frac{36t}{(3t^2 + 6)^2} \right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\|\vec{T}'(t)\| = \sqrt{ \left( \frac{-18t^2 + 36}{(3t^2+6)^2} \right)^2 + \left( \frac{-36t}{(3t^2+6)^2} \right)^2 + \left( \frac{36t}{(3t^2+6)^2} \right)^2 }
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
= \frac{ \sqrt{(-18t^2 + 36)^2 + 2(36t)^2} }{(3t^2 + 6)^2}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
= \frac{ \sqrt{324t^4 - 1296t^2 + 1296 + 2592t^2} }{(3t^2 + 6)^2}
|
|
||||||
= \frac{ \sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296} }{(3t^2 + 6)^2}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{N}(t) = \frac{\vec{T}'(t)}{\|\vec{T}'(t)\|} = \left(
|
|
||||||
\frac{-18t^2 + 36}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}},\;
|
|
||||||
\frac{-36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}},\;
|
|
||||||
\frac{36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}
|
|
||||||
\right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsubsection*{Calculons $\vec{B}(t)$}
|
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||||||
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||||||
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||||||
Nous avons les vecteurs suivants :
|
|
||||||
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{T}(t) =\frac{(6t, 6, 3t^2)}{3t^2+6}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{N}(t) = \frac{\vec{T}'(t)}{\|\vec{T}'(t)\|} = \left(
|
|
||||||
\frac{-18t^2 + 36}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}},\;
|
|
||||||
\frac{-36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}},\;
|
|
||||||
\frac{36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}
|
|
||||||
\right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
On calcule les composantes du produit vectoriel :
|
|
||||||
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{B}(t) =
|
|
||||||
\begin{vmatrix}
|
|
||||||
\vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\
|
|
||||||
\frac{6t}{3t^2 + 6} & \frac{6}{3t^2 + 6} & \frac{3t^2}{3t^2 + 6} \\
|
|
||||||
\frac{-18t^2 + 36}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}} & \frac{-36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}} & \frac{36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}
|
|
||||||
\end{vmatrix}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\textbf{Composante en \( \vec{i} \)} :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{i} \cdot \left( \frac{6}{3t^2 + 6} \cdot \frac{36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}} - \frac{3t^2}{3t^2 + 6} \cdot \frac{-36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}} \right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
= \vec{i} \cdot \frac{1}{3t^2 + 6} \cdot \frac{36t(6 + t^2)}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}
|
|
||||||
= \vec{i} \cdot \frac{36t(6 + t^2)}{(3t^2 + 6)\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\textbf{Composante en \( \vec{j} \)} :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
- \vec{j} \cdot \left( \frac{6t}{3t^2 + 6} \cdot \frac{36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}} - \frac{3t^2}{3t^2 + 6} \cdot \frac{-18t^2 + 36}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}} \right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
= -\vec{j} \cdot \left( \frac{1}{3t^2 + 6} \cdot \frac{36t^2 + (3t^2)(-18t^2 + 36)}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}} \right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Calculons :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
(3t^2)(-18t^2 + 36) = -54t^4 + 108t^2
|
|
||||||
\quad \text{et} \quad
|
|
||||||
36t^2 + (-54t^4 + 108t^2) = -54t^4 + 144t^2
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Donc la composante en \( \vec{j} \) vaut :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
- \vec{j} \cdot \frac{-54t^4 + 144t^2}{(3t^2 + 6)\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\textbf{Composante en \( \vec{k} \)} :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{k} \cdot \left( \frac{6t}{3t^2 + 6} \cdot \frac{-36t}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}} - \frac{6}{3t^2 + 6} \cdot \frac{-18t^2 + 36}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}} \right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
= \vec{k} \cdot \frac{1}{3t^2 + 6} \cdot \frac{-36t^2 + 108 - 6t^2}{\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}
|
|
||||||
= \vec{k} \cdot \frac{-36t^2 + 108 - 6t^2}{(3t^2 + 6)\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}
|
|
||||||
= \vec{k} \cdot \frac{-42t^2 + 108}{(3t^2 + 6)\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsubsection*{Résultat final}
|
|
||||||
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
\vec{B}(t) =(
|
|
||||||
\frac{36t(t^2 + 6)}{(3t^2 + 6)\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}\\
|
|
||||||
\frac{54t^4 - 144t^2}{(3t^2 + 6)\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}}\\
|
|
||||||
\frac{-42t^2 + 108}{(3t^2 + 6)\sqrt{324t^4 + 1296t^2 + 1296}})
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsection{}
|
|
||||||
Pour calculer la courbure, nous allons utiliser la formule \(k(t) = \frac{||\vec{T'}(t)||}{||\vec{r'}(t)}||\)
|
|
||||||
\begin{itemize}
|
|
||||||
\item \(||\vec{r'}(t)|| = 3t^2 + 6\)
|
|
||||||
\item \(\frac{4}{t^2 + 2}\)
|
|
||||||
\end{itemize}
|
|
||||||
|
|
||||||
\begin{math}
|
|
||||||
K(t) = \frac{\frac{4}{t^2 + 2}}{3t^2+6}\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \frac{4}{t^2 + 2} \frac{1}{3t^2+6}\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \frac{4(1)}{(t^2 + 2)(3t^2+6)}\\
|
|
||||||
\Leftrightarrow \frac{4}{3(t^2+2)^2}\\
|
|
||||||
\end{math}
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsection{}
|
|
||||||
\subsubsection*{a)}
|
|
||||||
|
|
||||||
Soit la courbe définie par la fonction vectorielle :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{r}(t) = \left(3t^2,\ 6t,\ t^3\right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Le point donné est \( P = \left(3,\ 6,\ 1\right) \) et correspond à \( t = 1 \).
|
|
||||||
On commence par calculer le vecteur tangent au point \( t = 1 \) :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{r}'(t) = \left(6t,\ 6,\ 3t^2\right) \Rightarrow \vec{r}'(1) = (6,\ 6,\ 3)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
On prend \(\vec{n} = \vec{T}(1) = (6,6,3)\) comme vecteur normal.
|
|
||||||
|
|
||||||
L'équation du plan passant par \(P = (3,6,1)\) et de vecteur normal \(\vec{n} = (a,b,c)\) s'écrit :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
a(x - x_0) + b(y - y_0) + c(z - z_0) = 0
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
On remplace :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
6(x - 3) + 6(y - 6) + 3(z - 1) = 0
|
|
||||||
\Rightarrow 6x + 6y + 3z = 57
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Donc, l'équation du \textbf{plan normal} est :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\boxed{6x + 6y + 3z = 57}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsubsection*{b)}
|
|
||||||
Le plan osculateur est défini par les vecteurs \(\vec{T}(t)\) et \(\vec{N}(t)\). On a :
|
|
||||||
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{r}'(1) = (6,\ 6,\ 3), \quad
|
|
||||||
\vec{r}''(1) = \left(6,\ 0,\ 6\right)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
On calcule le produit vectoriel :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{B}(1) = \vec{r}'(1) \wedge \vec{r}''(1) =
|
|
||||||
\begin{vmatrix}
|
|
||||||
\vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\
|
|
||||||
6 & 6 & 3 \\
|
|
||||||
6 & 0 & 6 \\
|
|
||||||
\end{vmatrix}
|
|
||||||
= (36,\ -18,\ -36)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
On a donc un vecteur normal \(\vec{n} = \vec{B}(1) = (36,\ -18,\ -36)\) et le point \(P = (3,\ 6,\ 1)\).
|
|
||||||
|
|
||||||
Équation du plan :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
36(x - 3) - 18(y - 6) - 36(z - 1) = 0
|
|
||||||
\Rightarrow 36x - 18y - 36z = -36
|
|
||||||
\Rightarrow \boxed{2x - y - 2z = -2}
|
|
||||||
\]
|
|
@ -1,59 +0,0 @@
|
|||||||
Soit la position d’un point donnée par :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{r}(t) = (3t,\ t^3,\ 3t^2)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
On commence par calculer les dérivées :
|
|
||||||
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{r}'(t) = (3,\ 3t^2,\ 6t), \quad
|
|
||||||
\vec{r}''(t) = (0,\ 6t,\ 6)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsubsection*{Composante tangentielle \( a_T(t) \)}
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
a_T(t) = \frac{\vec{r}'(t) \cdot \vec{r}''(t)}{\|\vec{r}'(t)\|}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Calcul du produit scalaire :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{r}'(t) \cdot \vec{r}''(t) = 3 \cdot 0 + 3t^2 \cdot 6t + 6t \cdot 6 = 18t^3 + 36t
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Norme de \( \vec{r}'(t) \) :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\|\vec{r}'(t)\| = \sqrt{3^2 + (3t^2)^2 + (6t)^2} = \sqrt{9 + 9t^4 + 36t^2}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Donc :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\boxed{a_T(t) = \frac{18t^3 + 36t}{\sqrt{9 + 9t^4 + 36t^2}}}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
\subsection*{2. Composante normale \( a_N(t) \)}
|
|
||||||
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
a_N(t) = \frac{\|\vec{r}'(t) \wedge \vec{r}''(t)\|}{\|\vec{r}'(t)\|}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Produit vectoriel :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\vec{r}'(t) \wedge \vec{r}''(t) =
|
|
||||||
\begin{vmatrix}
|
|
||||||
\vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\
|
|
||||||
3 & 3t^2 & 6t \\
|
|
||||||
0 & 6t & 6
|
|
||||||
\end{vmatrix}
|
|
||||||
= (-27t^2,\ -18,\ 18t)
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Norme du produit vectoriel :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\|\vec{r}'(t) \wedge \vec{r}''(t)\| = \sqrt{(-27t^2)^2 + (-18)^2 + (18t)^2}
|
|
||||||
= \sqrt{729t^4 + 324 + 324t^2}
|
|
||||||
\]
|
|
||||||
|
|
||||||
Donc :
|
|
||||||
\[
|
|
||||||
\boxed{a_N(t) = \frac{\sqrt{729t^4 + 324 + 324t^2}}{\sqrt{9 + 9t^4 + 36t^2}}}
|
|
||||||
\]
|
|
66
main.tex
66
main.tex
@ -1,66 +0,0 @@
|
|||||||
\documentclass[12pt]{article}
|
|
||||||
\usepackage{graphicx} % Required for inserting images
|
|
||||||
\usepackage{graphicx} % Required for inserting images
|
|
||||||
\usepackage[T1]{fontenc}
|
|
||||||
\usepackage{fancyhdr}
|
|
||||||
\usepackage{float}
|
|
||||||
\usepackage{fancyvrb}
|
|
||||||
\usepackage{amsmath}
|
|
||||||
\usepackage{amsfonts}
|
|
||||||
\usepackage{systeme,mathtools}
|
|
||||||
|
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\renewcommand{\thesubsection}{\thesection.\alph{subsection}}
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\title{Devoir n°4 - 8MAP107}
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\author{Louis Gallet \and{Damien Placé} \and {Sacha Sitbon}}
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\date{Mars 2025}
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\begin{document}
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\maketitle
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% Liste des étudiants
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\begin{description}
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\item[Louis Gallet] GALL08010500
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\item[Damien Placé] PLAD25070500
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\item[Sacha Sitbon] SITS18100500 \\
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\end{description}
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% Espace pour l'évaluation
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\begin{description}
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\item[Note :] \hrulefill\ /100\% \hspace{8cm}
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\item[Commentaire :] \par % Démarre un nouveau paragraphe
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\end{description}
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\newpage
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\tableofcontents
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\newpage
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\section{Exercice 1}
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\input{exo1/exo1.tex}
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\section{Exercice 2}
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\input{exo2/exo2.tex}
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\newpage
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\section{Exercice 3}
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\input{exo3/exo3.tex}
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\newpage
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\section{Exercice 4}
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\input{exo4/exo4.tex}
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\newpage
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\end{document}
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