Triangle isocèle et cercle

Publié le 28 mars 2013 il y a 11A par Anonyme - Fin › 1 avr. 2013 dans 11A
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Sujet du devoir

Voici mon sujet :
Dans un disque de centre O et de rayon R, on veut inscrire un triangle isocèle d 'aire maximale. On prend AB=AC et on pose AM=x (hauteur issue de A).

1) conjecturer l'aire maximale pour un tel triangle à l'aide d'un logiciel de géométrie.
2) a. A quel intervalle appartient x?
b. Montrer que l'aire A(x) du triangle ABC s'exprime par A(x)= x*V(2Rx-x²)= V(2Rx^3-x^4)
3) Etudier le sens de variation de la fonction f définie sur [0;2R] par f(x)= 2Rx^3-x^4 et en déduire celui de la fonction A.
4)Quel est le triangle ABC d'aire maximale ?

Je bloque vraiment sur cet exercice et j'aurais besoin de votre aide s'il vous plait. Merci.

Où j'en suis dans mon devoir




31 commentaires pour ce devoir


Anonyme
Posté le 28 mars 2013
bonsoir

as-tu fait le dessin ?

aire triangle
= base * hauteur / 2
= BC * x /2

--> tu dois chercher à exprimer BC en fonction de x et de R.

en remarquant que BM = 1/2 BC
et que x = OM + R
utilise Pythagore sur BOM pour établir BM en fonction de R et de x.
tu dois arriver, pour l'aire, à l'énoncé.
Anonyme
Posté le 28 mars 2013
Bonsoir et merci pour votre réponse. Je regarde à çà ...
Anonyme
Posté le 28 mars 2013
R²= (x-R)² - (BC/2)²
(BC/2)² = -R² + (x-R)²
...
BC/2=sqrt (2xR-x²)
Anonyme
Posté le 28 mars 2013
Je me suis trompé ds un signe c'est rectifier... sur les forums c'est noté :
A(x)=xBC/2=x(BC/2)=xV(2xR-x²)=V(2Rx^3-x^4)

Pouvez vous m'aidez ?
Merci, bonne soirée
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
BM = BC/2 = sqrt (2xR-x²) --- exact

d'où, --- x étant positif ---
A(x)= xBC/2 = xV(2xR-x²) = Vx²* V(2xR-x²) = V(2Rx^3-x^4)
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Bonjour et merci, c'est tout bete en fait :/ ^^
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Aprés je trouve :
f(x)=2Rx^3-x^4
f'(x)=6Rx²-4x^3=2x²(3R-2x)
f'(x)=0 quand x=(3/2)R
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
J'ai fini le tableau de variation .
Que faire maintenant pour la fonction A(x) ?
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
J'ai fini le tableau de variation .
Que faire maintenant pour la fonction A(x) ?
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Derniere question :
On a A(x) qui présente un maximum en x=(3/2)R comme A(x) et f(x) ont les mêmes variations remplaçons x par 3/2* R dans A(x), on a donc :
A((3/2)R)=V[2R(27/8)R^3-(81/16)R^4]
=R²V(54/8-81/16)
=R²V(108-81)/16)
=R²V(27/16)
=3R²V3/4

Au fait que faut-il faire dans géogébra à la première question ?
Il faut refaire la figure ?
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Comment sont ils passés les personnes sur le forum que je consulte aussi
de V[2R(27/8)R^3-(81/16)R^4]

à R^2 V(54/8-81/16)
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
tu as donc établi que la fonction f est croissante jusqu'à
x = 3R/2 (où elle atteint son maximum), puis décroissante.

la fonction racine carrée étant croissante sur l'intervalle, la fonction A suit les mm variations que f, et son extremum a pour coordonnées (3R/2 ; A(3R/2))

A(3R/2)= V(2R(3R/2)^3-(3R/2)^4)
je vérifie ton calcul et je reviens.

oui, faire la figure avec géogébra.
tu places A en point fixe (par ex sur l'axe des ordonnées, avec Oa=rayon)
trace le cercle
B en "point sur objet" : tu pourras ainsi le déplacer et conjecturer l'aire du polygone
pour C : trace la // à l'axe des abscisses passant par B
--> C sera le point d'intersection entre le cercle et cette droite

définis le polygone ABC : son aire s'affiche en marge
fais bouger B, et observe les valeurs de l'aire, et conjecture.
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
A((3/2)R)
=V[2R(27/8)R^3-(81/16)R^4]
=R²V(54/8-81/16)
=R²V(108-81)/16)
=R²V(27/16)
=R²3V3/4 --- ton résultat est juste
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Merci beaucoup un dernier truc , comment passer de la première à la seconde ligne, faut il factoriser ?
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
et oui, comment as-tu fait ?
si tu sors R^4 de la racine, il devient R²
...ne me laisse pas penser que tu as tout "pomper" sans comprendre ;=)


Anonyme
Posté le 29 mars 2013
as-tu pu faire ton dessin ?
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Non j'ai compris comment il faut faire, la méthode et l'exercice le sont aussi, j'ai juste cherché comment sur un forum comment résoudre la dernière question, je ne voyais pas comment passer de la premiere à la denriere ligne, là je vais détailler mes calculs. Merci de votre aide ^^
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
de rien :)
n'hésite pas si tu as d'autres questions.
a+
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Je suis en train de le faire :D
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Le dessin il faut que AB et AC soit de même longueur et si l'aire est plus grande quand AB est différent de AC c'est faux. Je trouve
32 cm² quand AB = AC.
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Je suis en train de le faire :D
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Je suis en train de le faire :D
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
AB est forcément = AC puisque le tr. est isocèle en A
as-tu bien fait le dessin comme je l'ai décrit ?
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
32,48 cm² : rectification quand AB = 8.67
Merci, et pour l'aire maximale c'est la réponse qui en sort à la fin : =R^2 3V3/4
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
euh... je ne te suis pas trop,
tout dépend de la valeur R que tu as choisie pour ton dessin.

attention x, ce n'est pas AB, mais AM.
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Le dessin est fini, pour la dernière question :
A((3/2)R)
=V[2R(27/8)R^3-(81/16)R^4]
Que devient 2R(27/8)R^3 ?

=R²V(54/8-81/16)
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
ahlala ce calcul littéral... R*R^3 = R^4
(la multiplication est commutative : tu peux mettre les facteurs dans l'ordre qui t'arrange, pour réduire l'écriture)
je te laisse chercher pour le reste ^^
et repasserai plus tard.
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
A((3/2)R)=V[2R(27/8)R^3-(81/16)R^4]
=V[2(27/8)* R*R^3-(81/16)R^4]
=V[2(27/8)* R^4-(81/16)R^4]
On met en facteur :
= R^4 V[(54/8)-(81/16)]
=R²V(54/8-81/16)
=R²V(108-81)/16)
=R²V(27/16) 27 = 9*3 et V16 = 4 etc …
Après on met le 3 de l’autre côté car on fait ce qu’on veut pour simplifier :D
=3R²V3/4
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Ainsi l'aire maximale du triangle ABC est vérifiée qd x = 3/2 ?
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
On met en facteur :
........ = R^4 V[(54/8)-(81/16)] <--- erreur ici

= V[(R^4)*((54/8)-(81/16))] --- on factorise R^4 sous la racine
= V(R^4) * V[(54/8)-(81/16)] --- règle : V(ab) = Va * Vb
= R² V(54/8-81/16)
le reste est ok

l'aire maximale du triangle ABC est vérifiée qd x = (3/2)R
et cette aire maximale est A((3/2)R) = 3R²(V3)/4

bonne continuation :)
Anonyme
Posté le 29 mars 2013
Merci :)

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