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v1 · padrão canônico

Leçon 25 — Coniques : ellipse, parabole, hyperbole

Les trois coniques et leurs équations canoniques. Foyer-directrice, excentricité. Applications aux orbites planétaires et aux antennes.

Used in: 1.º ano EM (15–16 anos) · Equiv. Math II japonês §II.4 · Equiv. Klasse 11 alemã Analytische Geometrie

x2a2+y2b2=1,y2=4px,x2a2y2b2=1\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1, \qquad y^2 = 4px, \qquad \frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Équations canoniques

Ellipse

La somme des distances à 2 foyers est constante : x2a2+y2b2=1\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1

a>b>0a > b > 0. Foyers en (±c,0)(\pm c, 0) avec c=a2b2c = \sqrt{a^2 - b^2}. Grand axe =2a= 2a, petit =2b= 2b. Excentricité e=c/a[0,1)e = c/a \in [0, 1). Quand a=ba = b, c'est un cercle.

Parabole

Distance au foyer == distance à la directrice : y2=4pxy^2 = 4px

Foyer en (p,0)(p, 0), directrice x=px = -p.

Hyperbole

La différence des distances à 2 foyers est constante : x2a2y2b2=1\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1

Foyers en (±c,0)(\pm c, 0) avec c=a2+b2c = \sqrt{a^2 + b^2}. Excentricité e=c/a>1e = c/a > 1. Asymptotes y=±(b/a)xy = \pm (b/a) x.

Exercise list

30 exercises · 7 with worked solution (25%)

Application 20Modeling 8Challenge 2
  1. Ex. 25.1Application
    Identifie la conique : x2/9+y2/4=1x^2/9 + y^2/4 = 1.
  2. Ex. 25.2Application
    Sommets de l'ellipse x2/25+y2/16=1x^2/25 + y^2/16 = 1.
  3. Ex. 25.3Application
    Excentricité de l'ellipse x2/25+y2/9=1x^2/25 + y^2/9 = 1.
  4. Ex. 25.4ApplicationAnswer key
    Foyers de la parabole y2=8xy^2 = 8x.
  5. Ex. 25.5ApplicationAnswer key
    Directrice de y2=12xy^2 = 12x.
  6. Ex. 25.6Application
    Asymptotes de x2/4y2/9=1x^2/4 - y^2/9 = 1.
  7. Ex. 25.7Application
    Identifie : x2/16y2/9=1x^2/16 - y^2/9 = 1.
  8. Ex. 25.8Application
    Équation de l'ellipse de sommets (±5,0)(\pm 5, 0) et foyer (±3,0)(\pm 3, 0).
  9. Ex. 25.9Application
    Équation de la parabole de sommet à l'origine et foyer en (2,0)(2, 0).
  10. Ex. 25.10ApplicationAnswer key
    Équation de l'hyperbole de sommets (±4,0)(\pm 4, 0) et foyer (±5,0)(\pm 5, 0).
  11. Ex. 25.11Application
    L'ellipse 4x2+9y2=364x^2 + 9y^2 = 36 — sommets ?
  12. Ex. 25.12ApplicationAnswer key
    Esquisse y2=4xy^2 = 4x et marque foyer et directrice.
  13. Ex. 25.13Application
    x2/16+y2/16=1x^2/16 + y^2/16 = 1 — quelle conique ?
  14. Ex. 25.14ApplicationAnswer key
    L'ellipse x2/9+y2/16=1x^2/9 + y^2/16 = 1 a son grand axe dans quelle direction ?
  15. Ex. 25.15Application
    Longueur du grand axe de l'ellipse 4x2+25y2=1004x^2 + 25y^2 = 100.
  16. Ex. 25.16Application
    Vérifie si (3,0)(3, 0) est sur l'ellipse x2/9+y2/4=1x^2/9 + y^2/4 = 1.
  17. Ex. 25.17Application
    Pour quel aa a-t-on : x2/a2+y2/16=1x^2/a^2 + y^2/16 = 1 d'excentricité 0,60{,}6 ? (Rép : a=5a = 5.)
  18. Ex. 25.18Application
    La parabole y2=4xy^2 = 4x intercepte x=4x = 4 en quels points ?
  19. Ex. 25.19ApplicationAnswer key
    Hyperbole x2y2=1x^2 - y^2 = 1 — sommets, foyers, asymptotes.
  20. Ex. 25.20Application
    Esquisse x2/4+y2=1x^2/4 + y^2 = 1.
  21. Ex. 25.21Modeling
    Orbite de la Terre : demi-grand axe a1,496×108a \approx 1{,}496 \times 10^8 km, e0,0167e \approx 0{,}0167. Distance maximale Soleil-Terre (aphélie) ?
  22. Ex. 25.22Modeling
    Antenne parabolique TV satellite : profondeur 30 cm, ouverture 60 cm. Où est le foyer ?
  23. Ex. 25.23ModelingAnswer key
    Trajectoire balistique : h(d)=0,05d2+5dh(d) = -0{,}05 d^2 + 5d. Forme parabolique — sommet (portée maximale) ?
  24. Ex. 25.24Modeling
    La comète de Halley a une orbite elliptique d'excentricité e0,967e \approx 0{,}967. Quasi parabolique — explique.
  25. Ex. 25.25Modeling
    Skate park elliptique : 20m × 12m. Équation de l'ellipse.
  26. Ex. 25.26Modeling
    Télescope réflecteur : foyer à 2 m du miroir parabolique. Équation y2=42xy^2 = 4 \cdot 2 \cdot x — ouverture pour 1m de diamètre ?
  27. Ex. 25.27Modeling
    Refroidisseur parabolique de cuisine : foyer sur rayon infrarouge. Distance foyer-sommet 15 cm. Équation.
  28. Ex. 25.28Modeling
    LORAN (précurseur du GPS) utilise des hyperboles. Conceptuellement : pourquoi 2 récepteurs définissent-ils 1 hyperbole ?
  29. Ex. 25.29Challenge
    Réflexion dans une ellipse : un rayon du foyer 1 atteint le foyer 2. Utilise cela pour concevoir une "chambre des chuchotements".
  30. Ex. 25.30Challenge
    Dans une conique générale Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0Ax^2 + Bxy + Cy^2 + Dx + Ey + F = 0, le discriminant B24ACB^2 - 4AC classe : <0< 0 ellipse, =0= 0 parabole, >0> 0 hyperbole. Vérifie pour les cas canoniques.

Sources de cette leçon

Updated on 2026-04-29 · Author(s): Clube da Matemática

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