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Soit CC une courbe régulière plane fermée simple convexe paramétrée par la longueur d’arc par l’application [0,ℓ]→R2,t↦c(t)[0,\ell]\to\Rr^2, t\mapsto c(t). Un coin est un point de la courbe où la fonction courbure a une dérivée nulle. Le but de l’exercice est de montrer que la courbe CC a au moins trois coins. On suppose que CC n’est pas un cercle. On notera v(t)=c˙(t)v(t)=\dot{c}(t) et γ(t)=c¨(t)\gamma(t)=\ddot{c}(t) et κ(t)\kappa(t) la courbure au point de paramètre tt.

1

Montrer que CC a au moins deux coins distincts PP et QQ. Faire une figure.

2

Montrer à l’aide d’une intégration par partie que ∫0ℓκ˙(t)c(t)=0\int_0^\ell \dot{\kappa}(t)c(t)=0.

3

On suppose que PP et QQ sont sur l’axe des xx et qu’il n’y a pas d’autres coins. Aboutir à une contradiction.

4

Montrer que la courbe CC a au moins quatre coins.

Exercice gTZp

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