On dispose d'une ficelle de 1m de Long.on l'a coupe en 2 morceaux.Avec un on fait un carré et avec l'autre un cercle.
1 ) Determiner a quel endroit couper la ficelle pour que la somme des aires du carré et du disque soit minimale ( donner une valeur exacte puis une valeur approchée au mm)
Je voudrais bien votre aide car je suis vraiment bloqué ;)
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Soit x la longueur du 1er morceau formant le carré et y la longueur du second formant le cercle.
Si on coupe une ficelle de 1m en 2 morceaux x et y alors on a l'équation
x+y=1
Avec le morceau x, on fait un carré de côté c, on a donc x=4c (x est le périmètre du carré)
L'aire du carré = c²=x²/16
Avec le morceau y, on fait un cercle donc y=2*PI*r car y est le périmètre du cercle
L'aire du disque est égale à PI*r² = PI*y² / 4PI²= y²/4PI
Soit f(x) la Somme des aires et du disque minimal
f(x)=x²/16+y²/4PI
or x+y=1
f(x)=x²/16+(1-x)²/4PI
f(x)=[(PI+4)x²-4x+4]/16PI
Il faut maintenant faire l'étude de f(x). La valeur minimale de f(x) sera obtenu pour la dérivée de f(x) =0.
donc pour 2(PI+4)x-4=0
x=2/(PI+4)
=> x= 280mm
Il va falloir revoir les formules du périmètre et des aires ainsi que la compréhension d'un énoncé pour continuer à suivre le programme de 1er S.
C'est une fonction du 2nd dégré de la forme f(x)=ax²+bx+c
Le discriminant de l'équation est ∆ = b² -4ac
Sinon avez-vous vu ce théorème
La représentation graphique d’une fonction du second degré est une parabole
- dont la concavité est tourn ́ee vers le haut si a > 0 et vers le bas si a < 0
- dont l’axe de symétrie est la droite verticale d’équation x = −b/2a
- dont le sommet est le point de coordonnées : (−b/2a,−∆/2a)
or f(x)=[(PI+4)x²-4x+4]/16PI
donc x du sommet est = -(-4/16pi)/[2*(pi+4)/16pi]
= +4/ [2*(pi+4)
= 2 /(pi+4)
On revient au même résultat.
Le discriminant n'est pas la dérivée. Vous ferez cela bientôt ou l'an prochain.
Si vous ne connaissez pas la dérivée, il ne reste que le théorème sur les paraboles donc les équations du 2nd dégré. Ce que je vous ai donné avant.
Le sommet de la parabole est x=-b/2a et y=∆/2a
Le point minimal de la parabole est pour x=-b/a.
donc x du sommet est = -(-4/16pi)/[2*(pi+4)/16pi]
= +4/ [2*(pi+4)
= 2 /(pi+4)
On revient au même résultat.