1. **Énoncé du problème :**
Soit la fonction $f$ définie par $f(x) = x^2 - 2x + 3$.
On cherche à démontrer que la courbe $C_f$ admet une tangente en chaque point, puis à déterminer l'équation de la tangente $T_a$ au point d'abscisse $a$.
2. **Dérivée et existence de la tangente :**
La dérivée de $f$ est donnée par la formule $f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h}$.
Calculons $f'(x)$ :
$$f'(x) = \frac{d}{dx}(x^2 - 2x + 3) = 2x - 2$$
La dérivée existe pour tout $x \in \mathbb{R}$, donc la courbe admet une tangente en chaque point.
3. **Équation de la tangente au point d'abscisse $a$ :**
La pente de la tangente en $x=a$ est $f'(a) = 2a - 2$.
Le point de tangence est $(a, f(a)) = (a, a^2 - 2a + 3)$.
L'équation de la tangente s'écrit :
$$y = f'(a)(x - a) + f(a)$$
$$y = (2a - 2)(x - a) + a^2 - 2a + 3$$
4. **Simplification de l'équation de la tangente :**
$$y = (2a - 2)x - (2a - 2)a + a^2 - 2a + 3$$
$$y = (2a - 2)x - 2a^2 + 2a + a^2 - 2a + 3$$
$$y = (2a - 2)x - a^2 + 3$$
5. **Nombre de tangentes passant par $A(1,0)$ :**
On cherche $a$ tel que la tangente $T_a$ passe par $A$ :
$$0 = (2a - 2) \times 1 - a^2 + 3$$
$$0 = 2a - 2 - a^2 + 3$$
$$0 = -a^2 + 2a + 1$$
$$a^2 - 2a - 1 = 0$$
6. **Résolution de l'équation quadratique :**
$$a = \frac{2 \pm \sqrt{(-2)^2 - 4 \times 1 \times (-1)}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 4}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{8}}{2} = \frac{2 \pm 2\sqrt{2}}{2} = 1 \pm \sqrt{2}$$
Il y a donc deux tangentes passant par $A$.
7. **Existence de tangentes passant par l'origine $O(0,0)$ :**
On cherche $a$ tel que la tangente $T_a$ passe par $O$ :
$$0 = (2a - 2) \times 0 - a^2 + 3$$
$$0 = -a^2 + 3$$
$$a^2 = 3$$
$$a = \pm \sqrt{3}$$
8. **Équations des tangentes passant par l'origine :**
Pour $a = \sqrt{3}$ :
$$y = (2\sqrt{3} - 2)x - (\sqrt{3})^2 + 3 = (2\sqrt{3} - 2)x - 3 + 3 = (2\sqrt{3} - 2)x$$
Pour $a = -\sqrt{3}$ :
$$y = (2(-\sqrt{3}) - 2)x - (-\sqrt{3})^2 + 3 = (-2\sqrt{3} - 2)x - 3 + 3 = (-2\sqrt{3} - 2)x$$
**Réponses finales :**
- La courbe admet une tangente en chaque point.
- L'équation de la tangente en $a$ est $y = (2a - 2)x - a^2 + 3$.
- Deux tangentes passent par $A(1,0)$, correspondant à $a = 1 \pm \sqrt{2}$.
- Deux tangentes passent par l'origine, leurs équations sont $y = (2\sqrt{3} - 2)x$ et $y = (-2\sqrt{3} - 2)x$.
Tangente Courbe Efe89E
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