Problème ouvert :
ABC est rectangle en A tel que AB= 8 cm et AC=4cm.
Soit M un point du segment [AB].
N est un point de [BC] et P un point de [AC] tels que AMNP soit un rectangle
Déterminé la plus grande et la plus petite valeur que peut prendre l'aire AMNP.
Bonjour,
En quelle classe êtes vous ?
Savez vous étudier les variations d'une fonction en dérivant la fonction ?
La droite MP étant perpendiculaire à AB est parallèle à AC.
On peut donc utiliser le théorème de Thales.
On a BM/BA = BP/BC = MP/AC
Soit en posant x = BM, on a x/8 = MP/4. Donc MP = x/2
L'aire du rectangle est f(x)= (8-x)*x/2
x est compris entre 0 et 8. On étudie les variations de la fonction f fonction polynôme du second degré.
Savez vous le faire ?
Bonjour,
Comme c'est un problèmes ouvert, il vous faut essayer de voir comment on peut trouver ces valeurs extrêmes. on va travailler avec 2*f(x)et m'appeler g(x) pour ne pas trainer ici des divisions par 2 difficiles a écrire sur l'ordinateur! Vous n'aurez pas besoin de le faire dans votre cahier.
On a donc g(x)=(8-x)x pour x compris entre 0 et 8.
(8-x) est donc aussi compris entre 0 et 8.
On peut remarquer que g(x)=g(8-x)
Donc g(x) toujours positif et vaut 0 pour x=0. Même chose pour f(x). La valeur minimale de f(x) est donc 0.
On peut commencer a faire un tableau de valeurs.
g(1)=7, donc g(7)=7, g(2)=g(6)=12, g(3)=g(5)=15, g(4)=16. il semble bien que le maximum de g (donc de f) soit pris pour x=4. mais il faut le démontrer.
Si on calcule g(b)-g(a) et que l'on compare son signe à b-a on pourra voir le sens de variation de la fonction. Comprenez vous pourquoi?
g(b)-g(a)=b(8-b)-a(8-a)=a^2 -b^2 - 8(a-b). [a^2 est ma manière d'écrire a au carré, je n'ai pas d'exposant sur mon clavier!] puis j'utilise une factorisation avec identités remarquables.
= (a-b)(a+b-8)
si a =4 on a g(b)-g(4)= (4-b)(b-4)=-(4-b)^2 qui est g(b)-g(4)g(b)-g(4) négatif quell que soit b.
Donc pour tout b, g(b) est inferieur à g(4). Ceci prouve que g(4) est un maximum.
Même chose pour f(4) qui a donc comme maximum 8.
Avez vous compris la démarche ?
Pour voir la valeur maximale de g(x) on va voir