Un maximum

On donne une ellipse E de centre O et de demi-axes $a$, $b$.
C est un cercle de rayon $b<r<a$ centré en O.
Une tangente commune T touche E en A et C en B.

Trouver le maximum de la distance |AB| quand $r$ varie.75796

Réponses

  • Bonjour Christoph
    Le maximum est $a-b$ et est obtenu pour $r=\sqrt{ab}$.

    On a toujours $\left\vert AB\right\vert =\dfrac{1}{r}\sqrt{\left( a^{2}-r^{2}\right) \left( r^{2}-b^{2}\right) }$.
    Amicalement. Poulbot75834
  • Bonjour
    Une explication un peu calculatoire mais très élémentaire.
    Si $0<t<\dfrac{\pi }{2}$, la tangente à l'ellipse en $M=\left( a\cos t,b\sin t\right) $ a pour équation $\dfrac{x}{a}\cos t+\dfrac{y}{b}\sin t=1$. Si $H$ est la projection de $O$ sur cette tangente, on a $r=OH=\dfrac{ab}{\sqrt{b^{2}\cos ^{2}t+a^{2}\sin ^{2}t}}$ et $HM=\sqrt{OM^{2}-OH^{2}}=\dfrac{\left( a^{2}-b^{2}\right) \sin t\cos t}{\sqrt{b^{2}\cos ^{2}t+a^{2}\sin ^{2}t}}$.
    $HM$ est maximal quand $\tan t=\sqrt{\dfrac{b}{a}}$. On a alors $HM=a-b$ et $r=\sqrt{ab}$.
    Amicalement. Poulbot
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