distance entre deux courbes

Bonjour,

je m'intéressais à la distance dans un repère orthonormé entre la courbe d'exp et la 1ère bissectrice.

D'une manière générale, existe-t-il une formule qui donne la distance entre deux courbes dans un R.O.N ?

Attention : je parle ici de la distance la plus courte qui existe, les abscisses n'étant pas forcément égales pour les deux points où est éventuellement atteinte la distance la plus courte.

Ce serait bien que pour des courbes asymptotes sans point commun, la méthode renvoie 0. Là, je pousse un peu le bouchon.

Cordialement, je vous remercie pour vos réponses.

Glouton.

Réponses

  • Bonsoir,

    de manière générale je ne sais pas si tu auras une formule magique.

    Par contre la distance entre deux ensembles du plan est bien définie et vaudra 0 pour des courbes asymptotes.

    H.
  • par "entre deux courbes", j'entendais "entre deux courbes représentant des fonctions" et je prècise "des fonctions dont on connait une expression algébrique".

    ça limite le problème, et c'est pour ça que j'ai l'espoir qu'un calcul puisse donner cette distance.

    L'espoir fait vivre.

    Cordialement,

    Glouglou
  • disons que
    $\displaystyle{\inf_{x\in\R} \lvert f(x) - g(x)\rvert}$
    me parait une expression assez générale
  • c'est quoi "une expression algébrique" ?
  • Non c'est faux le Poulpe on impose pas aux abscisses d'être égales!
  • Une toute petite remarque :

    La notion de distance doit venir naturellement d'une topologie.

    Soit on parle de topologie sur des fonctions et on a les notions de convergences classiques (uniforme, etc.), soit on veut vraiment munir l'ensemble des courbes (disons continues [*] pour simplifier) d'une topologie, avec l'idée de définir la proposition suivante : la suite $C_n$ de courbes converge vers la courbes C.

    Et là, sauf bêtise, c'est un problème ouvert (ou pire, il n'y a pas de bonne notion de distance).

    Je connais ce résultat pour les droites, et je pense que c'est le même problème pour les courbes.

    Le principal problème est l’unicité de la limite : prenez 2 droites parallèles, et une 3ème droite qui les coupe. Faites pivotez la sécante « vers » la direction des 2 parallèles. Il n’existe aucune notion de distance qui discrimine l’une des 2 droites.

    [*] Continue dans le sens qu'il existe f continue sur $\R$ telle que C soit sa courbe représentative.

    Airy.
  • Bonjour.

    La distance entre les deux courbes est, si elle existe, $\min\{A\in C_0,B\in C_1}d(A,B)$.

    Voilà une méthode de calcul infaillible, mais qui peut être délicate à mettre en oeuvre :
    \begin{itemize}
    \item tu considères le point courant sur l'une des deux courbes, dans ton exemple, je choisirai $M(x,e^x)$, et je cherche la distance de point à la première bissectrice ;
    \item j'obtiens ainsi une fonction de l'abscisse $x$ du point $M$ qui a, dans ce cas précis, un minimum que tu dois déterminer.
    \end{itemize}

    Bruno
  • Bonjour.

    La distance entre les deux courbes est, si elle existe, $\min_{A\in C_0,B\in C_1}d(A,B)$.

    Voilà une méthode de calcul infaillible, mais qui peut être délicate à mettre en oeuvre :
    \begin{itemize}
    \item tu considères le point courant sur l'une des deux courbes, dans ton exemple, je choisirai $M(x,e^x)$, et je cherche la distance de point à la première bissectrice ;
    \item j'obtiens ainsi une fonction de l'abscisse $x$ du point $M$ qui a, dans ce cas précis, un minimum que tu dois déterminer.
    \end{itemize}

    Bruno
  • on resout le systeme suivant:

    $$f'(x)=g'(y)$$

    $$f'(x)(g(y)-f(x))=x-y$$
  • Bonjour

    je crois que j'ai dit n'importe quoi: mon systeme traduit :
    si la distance est atteinte aux points $M(x,f(x))$ et $M'(y,g(y))$ alors les tangentes sont paralleles et perpendiculaires a $(MM')$ ce qui n'est pas vrai en general.
  • Ah pardon
    Ben alors c'est la distance entre deux fermés, usuelle
    Mais de toute façon je ne vois pas l'intérêt
  • En reprenant toutes les idees ci-dessus il faudra minimiser la distance (ou le carre de la distance) selon ce que Bruno a dit:

    D^2 (x,y) = (y-x)^2 + (g(y)-f(x))^2

    et donc les derivees partielles par rapport a x et y devront mises a Zero comme suit:

    2.(x-y) + 2.f'(x).(f(x)-g(y)) = 0
    2.(y-x) + 2.g'(y).(g(y)-f(x)) = 0

    Nous retrouvons ce que Bob a mentionne ci-haut:

    f'(x) = g'(y)
    f'(x).(g(y)-f(x)) = x-y

    ce qui confirme l'intuition de Bob.

    CQFD
  • Merci Fayrouz pour cette confirmation
  • Ce qui me gêne dans tout ce que vous avez dit c'est que vous considérez que la distance sera atteinte (ce qui est certes déjà une première étape).

    A priori on n'en sait rien du tout. Surtout si Glouton s'intéresse aussi au cas des asymptotes sans point commun...

    H.
  • Bonjour,

    excusez-moi de reprendre certaines choses qui ont déjà été dites.
    La page jointe donne une explication générale et la résolution complète d'un cas (exponentielle et bissectrice)3398
  • Merci pour toutes vos contributions.

    Glouglou.
  • bonjour,
    Attention, la méthode ci dessus ne marche pas dans le cas général, mais seulement si les courbes sont assez lisses pour que le carré D2 de la distance ait une dérivée qui ne s'annule qu'une fois (ou un petit nombre de fois) ?
    Dans le cas général, c'est pas si facile. Par exemple avec (pour x différent de 0) :
    f(x) = sin(x)
    g(x) = 2+sin(2/x)
    ça à l'air bien plus difficile.... à moins que je me trompe ?
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