VoDTL n°3(généralités sur les fonctions) 2 E10
15/10/12 à rendre le 26/ 10 /12
Enoncé :
M. Ecolos doit faire un enclos rectangulaire pour ses poules. Il dispose de 100m
De clôture et veut déterminer les dimensions de l’enclos afin que l’aire soit
Maximale. On appelle x la longueur d’un côté du rectangle en mètres.
1°) Montrer que l’aire de l’enclos en m² est égale à 50x-x².
On considère la fonction f qui à une longueur x associe l’aire de l’enclos correspondant f(x) = 50x-x².
2°) Quel est l’ensemble de définition de f (c.à.d. l’ensemble des valeurs possibles que peut prendre x )?
3°) Déterminer l’aire maximale possible ainsi que les dimensions correspondantes de l’enclos par une méthode au choix (logiciels géogebra, géoplan ou la calculatrice etc…)
ici l"énoncé :
Pour la première question, j'ai noté x et l la longueur et la largeur du rectangle.
Comme le périmètre est 100m, on a :
2(x+l)=100
x+l=50
l=50-x
L'aire du rectangle est la longueur multipliée par la largeur :
x*l=x*(50-x)=50x-x^2
Pour la deuxième question, x doit prendre des valeurs entre 0 et 50 (pour x=0 et x=50 on obtient un enclos de 50m de long qui est un segment d'aire nul)
Pour la troisième question, j'utiliserai un tableur en plusieurs étapes pour être de plus en plus précis :
Je ferais deux colonnes, une avec les valeurs de x et une avec les images calculées de la sorte :
Pour des valeurs de x allant de 10 en 10 :
f(0)=0
f(10)=400
f(20)=600
f(30)=600
f(40)=400
f(50)=0
Dans le tableur :
Dans A1 on écrit la valeur de x : 0. Dans B1 j'utilise une formule excel :
=50*A1-A1*A1
Dans A2 j'écris ma seconde valeur 10, je sélectionne A1 et A2 et je déroule les valeur jusqu'à A5 (x=50) Ensuite, je sélectionne B1 et je déroule jusqu'à B5 pour avoir mes valeurs.
On voit alors que la solution est entre x=20 et x=30, je fais des valeurs de x allant de 1 en 1 :
f(20)=600
f(21)=609
f(22)=616
f(23)=621
f(24)=624
f(25)=625
f(26)=624
f(27)=621
f(28)=616
f(29)=609
f(30)=600
Dans le tableur :
Dans C1 on écrit la valeur de x : 20. Dans D1 j'utilise une formule excel :
=50*A1-A1*A1
Dans C2 j'écris ma seconde valeur, 21, je sélectionne C1 et C2 et je déroule les valeur jusqu'à C10 (x=30) Ensuite, je sélectionne D1 et je déroule jusqu'à D10 pour avoir mes valeurs.
Il apparaît alors que la valeur maximale est atteinte pour x=25, l'enclos sera un carré et son aire sera de 625m^2.
Graphiquement c'est un peu plus approximatif, mais on peut se référer aux deux zéros de la fonction (ici c'est x=0 et x=50). Le minimum ou le maximum des paraboles est toujours au milieu. Pour nous : (0+50)/2=25