Bonjour, J'ai un DM de maths a rendre pour le 5 janvier 2015. Voici l'énoncé :
On considère un carré ABCD de côté 10 cm. On place un point M variable sur le côté [AB] et un point N sur le côté [BC] tel que AM=BN
On note AM=x
On souhaite étudier les variations de l'aire du triangle MND en fonction de la position du point M. On note f la fonction qui a toute valeur de x associe l'aire du triangle correspondant.
1 Quelle est l'aire du triangle AMN si M est placé au quart de [AB]?
2 Déterminer le domaine de définition de la fonction f.
3 Déterminer une expression de la f(x)
Par pitié, c'est très urgent. Merci à ceux qui mettront du temps à me répondre.
Pour calculer l'aire, il faut calculer les cotés puis un l'angle NDM.
On utilise la loi des sinus (voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_des_sinus).
Pour calculer les côtés, on utilise Pythagore car DAM rectangle en A, MBN rectangle en B et DNC rectangle en C.
Pour calculer l'angle NDM,
ADC= 90°= ADM+MDN+NDC
Il faut calculer ADM puis NDC.
Vous connaissez AD=10 etAM=x donc tan(ADM)=AM/AD
DC=10 et NC=10-x donc tan(NDC)=NC/DC
Vous pouvez alors trouver l'angle.
Puis calculer l'aire en utilsant l'angle et les cotés.
Avec cette aide,, vous êtes capable de trouver l'équation de f(x)
La fonction f est l'aire du triangle DMN.
Le triangle DMN est un triangle quelconque donc son aire est égale au demi-produit de la base et de la hauteur
f(x)= (DN * hauteur)/2
Dans le triangle DMH où H est la hauteur, alors DMH rectangle en H, on a alors
sin(NDM) = hauteur/ DM
On a alors f(x)= ( DN*DM*sin(NDM) )/2
DN est facile à calculer en utilisant Pythagore sur le triangle DNC rectangle en C car ABCD est un carré.
DM aussi facile et toujours en utilisant Pythagore sur le triangle DMA rectangle en A.
Pour vérification DM² = 10²+x2
DN²= 10²+(10-x)²=20-x²
Pour l'angle je vous l'ai déjà expliqué avant car cela me semblait le plus compliqué.
Pour passer de la tangente au sinus,
tan = sin/cos
et cos NDM= (DM² + DN² - MN²)/(2*DN*DM)
le plus simple est de prendre cette formule du cosinus au lieu de la tangente, puis de faire sin²+cos²=1 => sin² = 1-cos²
donc sin²(NDM) = 1-(DM² + DN² - MN²)/(2*DN*DM)
On va retomber sur la formule de Héron (http://fr.wikipedia.org/wiki/Formule_de_H%C3%A9ron)
En allant mettre la page où j'avais fait le schéma à la poubelle, je viens de voir une méthode plus simple pour le calcul
En effet l'aire du carré ABCD est égale à à la somme des aires des triangles qui le composent (ACM+MBN+DNC+ADM)
Donc f(x) = aire de ABCD - aire de AMD - aire de MBN - aire de DNC
AMD, MBN et DNC sont des triangles rectangles donc le calcul de leurs aires est simple.
AB=BC=CD=AD=10
AM=BN=x
MB=NC=10-x
donc aire de AMD = 5x
aire de MBN = (10-x)*x/2
aire de DNC = 5(10-x)
aire de ABCD = 100
Vous devriez trouver comme résultat
f(x) = (x²-10x+100)/2