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La plus courte echelle

Posté par
Enuran
05-01-09 à 14:28

Une palissade de 2,7 m de hauteur est parallèle à un mur dont elle est séparé de 0,1 m.
Quelle est la longueur minimale d'une échelle qui s'appuie sur le mur par dessus la palissade?
Ce problème est difficile et je ne vois pas du tout, comment réussir pouvez vous m'aider?

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 05-01-09 à 14:56

Tout d'abord : BONJOUR !!

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 05-01-09 à 14:57

Voici un petit dessin.

[BE] est la palissade : BE=2,7.
BC=0,1.
L'echelle est [AD].

La plus courte echelle

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 05-01-09 à 15:00

Appelons x la longueur AB.

Un petit coup de Thalès donne :

(x+0.1)/CD=x/2.7

D'où : CD = 2.7*(x+0.1)/x

On a donc, en utilisant Pythagore :

AD²=AC²+CD²
AD²=(x+0.1)²+2.7²*(x+0.1)²/x²

Trouver le minimum de AD revient à trouver le minimum de AD².

On pose donc la fonction f : f(x) = (x+0.1)²+2.7²*(x+0.1)²/x²

Voilà, maintenant, en étudiant cette fonction on peut peut-etre trouver son minimum ...

Posté par
Enuran
Bonjour 05-01-09 à 15:02

J'ai calculé l'angle EAB qui est égale à 0,1/x après je c'est pas :s

Posté par
Enuran
re 05-01-09 à 15:07

merci beaucoup ça me parait plus facile maintenant bonne journée

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 05-01-09 à 15:09

En fait, je ne suis pas certain d'avoir employé la meilleure méthode, il faut voir ce que ça donne quand on étudie cette fonction.

Tu verras bien en essayant de la dériver, si c'est faisable ou pas ...

Posté par
Enuran
La plus courte echelle 12-01-09 à 17:54

Bonjour je suis pas sur d'avoir fait ce qu'il faut mais bon ..
j'ai developé
f(x)= x² + 0,2x + 0,01+ 7,29 * ( (x²+0,2+0,01) /x² )

je develope et à la fin je trouve f(x)= x² + 0,2x + 7,29 + (1,5409/x²)
je sais pas quoi faire du tout :s, pouvez vous m'aidez
Merci d'avance

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 12-01-09 à 18:11

De toute façon, il faut dériver la fonction pour trouver son minimum.

Donc, essaie de calculer f'(x) et d'étudier son signe ...

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 12-01-09 à 18:11

Et il y a une erreur dans ton développement.

La 2ème fois que tu développes (x+0,1)², tu as oublié le x à côté du 0,2.

Posté par
Enuran
Derivation 12-01-09 à 18:16

je vois pas comment dérivé (1,5409/x²)
ce n'est pas une fonction inverse... je me suis relu je suis sur de
f(x)= x² + 0,2x + 7,29 + (1,5409/x²) pourtant ...

Posté par
Enuran
re : La plus courte echelle 12-01-09 à 18:24

oui je vois j'ai trouvé en factorisant
x² ( 1+ 0.2/x + 7.3/x²) ( 1+ 0.2/x + 0, 01/x²)

Posté par
Enuran
Dérivation 12-01-09 à 18:26

je sais que pour multiplié on doit faire
u'v + uv' mais comment on fait avec 3 facteurs ?

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 12-01-09 à 18:47

Non, ton développement n'est toujours pas bon.

f(x) = (x+0.1)²+2.7²*(x+0.1)²/x²
f(x) = x²+0,2x+0,01+7.29*(x²+0,2x+0,01)/x²
f(x) = x²+0,2x+0,01+7.29*(1+0,2/x+0,01/x²)
f(x) = x²+0,2x+0,01+7.29+1,458/x+0,0729/x²
f(x) = x²+0,2x+7,3+1,458/x+0,0729/x²

Maintenant, dérivons :

f'(x) = 2x+0,2-1,458/x²-2*0,0729/x3
f'(x) = 2x+0,2-1,458/x²-0,1458/x3

Bon, un peu difficile à étudier le signe de cette dérivée ...

Je ne pense pas que la méthode employée soit la bonne ...

L'exercice qu'on t'a donné n'est même pas un peu guidé ?

Posté par
Enuran
La plus courte echelle 12-01-09 à 19:06

Non il n'y a que l'énoncé

Une palissade de 2,7 m de hauteur est parallèle à un mur dont elle est séparé de 0,1 m.
Quelle est la longueur minimale d'une échelle qui s'appuie sur le mur par dessus la palissade?

f'(x) = 2x+0,2 - 1,458/x² - 0,1458/x3
Il faut étudier le sens de variation la ?

Posté par
Enuran
la plus courte echelle 12-01-09 à 19:09

f'(x) = 2x+0,2 - 1,458/x² - 0,1458/x3
on pourrait mettre sur le meme denominateur non?

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 12-01-09 à 19:38

Oui, mais ça ne donne rien d'exploitable.

Par contre, j'ai tenté une autre piste.

Plutôt que de poser x=AB comme variable, en prenant x=CD, la fonction est un peu plus simple, et la dérivée semble plus facile à étudier.

Posté par
Enuran
Le plus courte echelle 12-01-09 à 19:49

ok
alors d'après thales on a AB= 0,1x/2,7

on utilise pythagore on obtient :
AD² = (27+x)/27 + x²

on a donc cete fonction a étudier ...

je vois pas c'est quoi la dérivé de (27+x)/27

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 12-01-09 à 19:58

Non, il faut exprimer AC en fonction de x.

J'ai trouvé : AC=0,1x/(x-2,7)

A vérifier ...

Posté par
Enuran
re : La plus courte echelle 12-01-09 à 20:25

Tu peux developper avant je vois pas ce que tu as fais..

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 12-01-09 à 20:28

On a, d'après Thalès : x/2,7=AC/AB

De plus : AB=AC-0,1

Avec ces 2 relations, on trouve : AC=0,1x/(x-2,7)

Ensuite, la longueur AD est donnée par :

f(x) = x²+(0,1x/(x-2,7))²

En dérivant cette fonction, on arrive à étudier son signe.

Posté par
Enuran
La plus courte echelle 13-01-09 à 18:52

Salut j'avais demandé des conseils et on m'a dit d'utiliser les sinus et cosinus

soit alpha l'angle EAB qui est égale a l'angle DEF car (EB) parrallèle à (DC)
sin (alpha) = BE/AE dans le triangle AEB
Cos (alpha) = BC/DE dans EFD
on obtient AD(alpha) = BE/ sin(alpha) + BC/cos(alpha)

On dérive cete fonction je t'épargnes les calcules
AD'(alpha) = - Be cos^3 (alpha) BC sin^3 (alpha) le tout sur cos^2(alpha) * sin^2(alpha)

AD'(alpha) = 0 équivaut à Be cos^3(alpha) = BC sin^3(alpha)

sin^3(alpha)/cos^3(alpha) = BE/BC

On à alpha = tan -1 (racine cubique de BE/BC)
alpha= tan -1 de 3 = 71.7°
on utile cette angle dans le triangle EFD et AEB pour calculer ED et AE
puis on additione les 2
J'obtiens 3,2m

^3 : c'est puissance 3 ^^

Je pense que c'est sa...

Posté par
Enuran
Thalès 13-01-09 à 19:04

[i]Ensuite, la longueur AD est donnée par :

f(x) = x²+(0,1x/(x-2,7))²

En dérivant cette fonction, on arrive à étudier son signe.
[i]
Je sais pas developé (0,1x/x-2,7)²

Posté par
jamo Moderateur
re : La plus courte echelle 13-01-09 à 19:43

Ah oui, on pouvait aussi choisir un angle comme paramètre, j'y avais pensé mais je n'avais pas essayé.



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