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)}.
Si e=1, la conique est une parabole (un seul sommet); si 0
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...
On fixe la ficelle aux punaises plantées dans le carton et suffisamment éloignées de façon à ce que la longueur de la ficelle soit environ le double de l'écartement entre les punaises (dans le but d'obtenir une ellipse de taille et de forme "raisonnable"). Le tracé de l'ellipse s'obtient en faisant glisser le crayon le long de la ficelle en la maintenant régulièrement tendue. En jouant sur l'écartement des punaises et la longueur de la ficelle, on obtient différentes ellipses. Voir une méthode semblable de tracé sans retourner la ficelle. Merci à Emmanuelle Claisse pour l'idée et le film. Les coniques ont passionné les savants de l'Antiquité, c'est pour cette raison qu'elles sont très présentes dans notre environnement. Citons quelques exemples: - Les arênes de Nîmes dont la forme est une ellipse. - Le plafond elliptique de l'abbaye de la Chaise Dieu en Haute-Loire qui par une propriété géométrique de l'ellipse offrait la possibilité aux lépreux de venir se confesser. En se plaçant aux foyers de l'ellipse, qui sont deux points uniques géométriquement définis (les punaises de l'ellipse citées plus haut), deux personnes suffisamment éloignées peuvent converser aisément en murmurant tout en conservant leur intimité.