logo

Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite


3 *Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite

#msg2289604 Posté le 17-02-09 à 11:41
Posté par Profiljamo jamo Moderateur

Bonjour,

je vous propose une dernière variante (promis juré ) de mon abat-jour.

Dans cette énigme, l'abat-jour est en forme de pyramide à base carrée avec ses 4 faces latérales des triangles isocèles identiques (donc comme dans l'énigmo 89).

Mais cette fois-ci, le vendeur m'a proposé de me fabriquer mon abat-jour en fixant la longueur totale de l'armature à 2 mètres.
Ainsi, la somme des 4 côtés de la base et des 4 arêtes des triangles qui se rejoignent au sommet est égale à 2 mètres.

Question : quelles sont les dimensions de la pyramide afin que son volume soit maximal, sachant que la somme des 8 arêtes est égale à 2 mètres ?
Vous me donnerez 3 nombres en réponse : la largeur de la base et la hauteur de la pyramide, avec une précision de 1 mm pour ces deux longueurs, ainsi que l'angle au sommet des 4 triangles avec une précision de 1 degré.

Bonne recherche !

re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2289691 Posté le 17-02-09 à 12:28
Posté par Profilyoyodada yoyodada

gagnéSalut Jamo !

Selon moi les dimensions sont:

H = 21,1 centimètres
x = 23,2 centimètres
\alpha = 51,47 soit 51 degrès en utilisant l'arrondi.

En espérant une nouvelle fois ne pas m'être trompé !
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2289728 Posté le 17-02-09 à 12:47
Posté par ProfilNofutur2 Nofutur2

gagnéJe trouve x=23,2cm ; H=21,1cm et alpha=51°
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2289804 Posté le 17-02-09 à 13:25
Posté par Profilmatovitch matovitch

gagnéBonjour,
Je trouve : H211mm x232mm et 51°
Sauf erreur!
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2289928 Posté le 17-02-09 à 14:26
Posté par Profilmanpower manpower

gagnéBonjour,

encore ? Tu n'a donc aucun plafonnier ?
Bon, toujours de la même façon, et sauf erreur, je trouve :
x=\frac{250-50\sqrt{13}}{3}\approx23,2 cm
H=\frac{50\sqrt{\sqrt{13}-2}}{3}\approx21,1 cm
Une arête latérale a=\frac{100}{3}\sqrt{\frac{17}{4}-\sqrt{13}}, puis un angle
\alpha=2Arcsin\frac{x}{2a}\approx51°

Le volume total sera approximativement de 3802,26 cm3.

Merci pour cette série...
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2290205 Posté le 17-02-09 à 15:56
Posté par ProfilDaniel62 Daniel62

gagnéBonjour Jamo,

ma réponse:
   largeur de la base...........x = 23,2 cm
   hauteur de la pyramide....H = 21,1 cm
   angle au sommet............ = 51°

x est la largeur de la base
c est l'autre côté du triangle
H est la hauteur de la pyramide
V est le volume de la pyramide

4(x+c)=200    x+c=50    c=50-x

\rm H^2 = c^2 - \frac{x^2}{2} = \frac{x^2-200x+5000}{2}

\rm V = \frac{x^2H}{3}

\rm V^2 = \frac{x^4H^2}{9}

\rm V^2 = \frac{x^4(x^2-200x+5000)}{18}

\rm (V^2)' = \frac{x^3(3x^2-500x+10000)}{9}

la dérivée s'annule pour 2 valeurs, une seule est à retenir

\rm x = \frac{250-50\sqrt{13}}{3} = 23,2408120756

\rm Hauteur = 21,11839164 cm

\rm Volume = 3802,263568 cm^3

\rm angle = 51,47624677 degres
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2290684 Posté le 17-02-09 à 18:20
Posté par ProfilMatheuxMatou MatheuxMatou

gagnéBonjour Jamo...

décidément, vous allez remplir votre appartement d'abat-jour (pas de "s" a priori puisque "abat" vient d'un verbe et que "jour" est fatalement au singulier, représentant la clarté, donc LE jour... enfin je crois !)

On procède comme au 89.
Mais cette fois la contrainte est : 4x+4\sqrt{h^2+\frac{x^2}{2}}=2
Cela conduit à la relation {*} : 4h^2=1-4x+2x^2

Ensuite, on veut toujours rendre x^4h^2 maximal... ou mieux 4x^4h^2 maximal
Cela nous conduit à chercher le maximum de la fonction f(x)=x^4-4x^5+2x^6

Quelques contraintes cependant... il est clair que x doit être entre 0 et 0,5 puisque 4x < 2
Par ailleurs, le second membre de {*} doit être positif... cela conduit à situer x entre 0 et \frac{2-\sqrt{2}}{2} qui vaut environ 0,30.

Dans cet intervalle, on trouve un maximum de la fonction f pour la valeur \fbox{x=\frac{5-\sqrt{13}}{6}}

En remplaçant dans {*} cela nous conduit à \fbox{h=\frac{\sqrt{\sqrt{13}-2}}{6}}

Puis en utilisant la même relation que dans le 89, mais avec ces valeurs de x et de h, on obtient :
tan(\frac{\alpha}{2})=\sqrt{\frac{5-\sqrt{13}}{6}} et donc \fbox{\alpha=2arctan(\sqrt{\frac{5-\sqrt{13}}{6}})}.

En prenant des valeurs approchées de tout ça, on obtient :
x 232 mm
h 211 mm
51°

C'est un peu plus raisonnable comme taille d'abat-jour.

Amicalement,

Alain
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2290958 Posté le 17-02-09 à 19:51
Posté par Profilgeo3 geo3

gagnéBonjour
V = x².(1-4x+2x²)/6
x=232mm
H=211mm
alpha = 51°
A+
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2291213 Posté le 17-02-09 à 21:14
Posté par Profiltorio torio

perduA+
Torio

re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2291226 Posté le 17-02-09 à 21:18
Posté par Profilcaylus caylus

gagnéBonsoir Jamo,
x=0,232 m
H=0,211 m
Alpha=51°
Merci pour l'énigme
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2291248 Posté le 17-02-09 à 21:29
Posté par Profilplumemeteore plumemeteore

gagnébonjour
le côté de la base est 232 millimètres
la hauteur de la pyramide est 211 millimètres
l'angle au sommet de chacun des triangles isocèles latéraux est 51 degrés
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2292669 Posté le 18-02-09 à 16:32
Posté par Profilevariste evariste

perdulargeur de la base : 28,9 cm avec une précision de 1 mm
hauteur de la pyramide : 16,7 cm avec une précision de 1 mm
angle au sommet des 4 triangles: 32 degrés  avec une précision de 1 degré.
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2292731 Posté le 18-02-09 à 16:49
Posté par ProfilPoldenys Poldenys

gagnéEnigmo 91

Salut jamo

Pour la largeur de la base 232 mm , pour la hauteur 211 mm

et pour l'angle alpha 51°
armature de la pyramide#msg2294645 Posté le 19-02-09 à 16:32
Posté par Profildpi dpi

perdu1/je pars de l'idée que la solution du pb précédent donne une loi :
Pour obtenir le plus grand volume d'une pyramide avec une surface donnée il faut des triangles équilatéraux.
2/une armature de 2 m donnera donc des arrêtes de 200/8 = 25cm =x
3/avec pythagore H= 17.7 cm et alpha 60°
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2295055 Posté le 19-02-09 à 19:01
Posté par Profilpacou pacou

gagnéBonjour, Jamo

Les dimensions de la pyramide pour que son volume soit maximal sont:

x=232mm
H=211 mm
=51°

Merci pour l'énigme.
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2295702 Posté le 20-02-09 à 07:17
Posté par Profilveleda veleda

gagnébonjour jamo,
voici mes réponses
x=\frac{5-\sqrt{13}}{6}m soit232mm à 1mm prés par défaut
H=211mmà 1mm prés par défaut
\alpha=51°à 1 degré prés par défaut

merci pour cet enigmo  ,moi qui n'aime pas les calculs j'ai du faire un effort j'espère que ce n'est pas pour un poisson
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2297603 Posté le 21-02-09 à 10:19
Posté par ProfilLEGMATH LEGMATH

perduBonjour jamo,

Largeur de la base 232mm.
Hauteur de la pyramide 212mm.
Angle au sommet 46°8 soit 47°.
Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour#msg2297982 Posté le 21-02-09 à 13:51
Posté par Profiljamilhaddad jamilhaddad

perduBonjour
x=232 mm (avec une précision de 1mm)
H=211 mm (avec une précision de 1mm)
L'angle au sommetest de 47 degrés(avec une précision de 1degré).

Soit a l'arête de la pyramide : 4a+4x=2 mètres.  
H2=a2-x2/2=(2x2-4x+1)/4
3V=base.H=x2.H
y=4(3V)2=x4(2x2-4x+1)
y'=0 pour x= =0.232408 m
V maximum pour x=232,4 mm
  ; H2=a2-x2/2 donne H=211,18 mm
tan(alfa/2)=x/2a=0.434 ;
alfa=46.9469
On prend alfa=47 degrés.  
  
Enigmo 91 problème d'abat-jour (longueur des arêtes)#msg2299363 Posté le 21-02-09 à 23:44
Posté par Profilcastoriginal castoriginal

perduBonsoir,

cette fois-ci, il vient comme réponses:

largeur de la base x=230mm

hauteur de la pyramide H=216mm

et angle au sommet d'un triangle de face 50,4°

Bonne nuit
Pyramide#msg2301894 Posté le 23-02-09 à 06:46
Posté par Profilalbatros albatros

perdux=232mm
H=212mm
alpha=29°
enigmo91#msg2302863 Posté le 23-02-09 à 18:11
Posté par Profilrogerd rogerd

gagnérebonjour Jamo

Cette fois-ci je trouve

x=0,232 mètres à 1 mm près
H=0,211 mètres à 1 mm près
alpha=51 degrés à 1 degré près
re: Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2303416 Posté le 23-02-09 à 21:10
Posté par Profillaotze laotze

gagnéBonsoir:

La hauteur H 0,2112 m soit environ 211 mm

La base x 0,2324 m soit environ 232 mm

L'angle 51,48° soit environ 51°

Merci... pour le poisson!
(je ne me sens pas avec des valeurs à la limite d'"arrondir" et de "tronquer"... j'ai pris le risque de 10% de me tromper en prenant 4 chiffres significatifs, c'est un pari)
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2308488 Posté le 26-02-09 à 15:17
Posté par Profilgloubi gloubi

perduBonjour,

x = 25 cm
H 17,7 cm
= 60°

re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2314214 Posté le 01-03-09 à 02:22
Posté par Profiltotti1000 totti1000

perduBonjour Jamo,

re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2316707 Posté le 02-03-09 à 00:43
Posté par Profilmdx mdx

gagnéH = 211 mm
x = 232 mm
= 51°
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2318496 Posté le 02-03-09 à 23:03
Posté par ProfilLabo Labo

gagnébonjour Jamo,
x=\frac{5-\sqr{13}}{6}m
0,232m<x<0,233m
H=\frac{\sqr{-2+\sqr{13}}}{6}m
0,211m<H<0,212m
51°<<52°
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2319039 Posté le 03-03-09 à 13:43
Posté par Profilrezoons rezoons

gagnéBonjour ,
je trouve:
-un angle d'environ 51°
-la larguer de la base d'environ 232mm
-la hauteur d'environ 211mm
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2332734 Posté le 09-03-09 à 03:39
Posté par Profil13or 13or

gagnéx=0,232m
H=0,211m
alpha=51°
re : Enigmo 91 : Un problème d'abat-jour, le retour de la suite#msg2333012 Posté le 09-03-09 à 14:42
Posté par Profiljamo jamo Moderateur

Clôture de l'énigme

Après avoir fait les deux énigmes précédentes, je me suis posé la question si on trouvait encore des triangles équilatéraux si on cherchait à optimiser les longueurs des arêtes et non plus la surface.

Et comme la réponse est non, alors j'ai proposé cette énigme.

Challenge (énigme mathématique) terminé .
Nombre de participations : 27
:)66,67 %33,33 %:(
18 9

Temps de réponse moyen : 109:48:44.

Répondre à ce sujet

réservé Seuls les membres peuvent poster sur le forum !

Vous devez être connecté pour poster
attention Un modérateur est susceptible de supprimer toute contribution qui ne serait pas en relation avec le thème de discussion abordé, la ligne éditoriale du site, ou qui serait contraire à la loi.

  • Ce topic

    imprimer Imprimer
    réduire la tailleRéduire   /   agrandir la tailleAgrandir

    Pour plus d'options, connection connectez vous !
  • Fiches de maths



maths haut de pagehaut Retrouvez cette page sur ilemaths l'île des mathématiques
© Tom_Pascal & Océane 2012