logo

Enigmo 123 : Le chemin le plus court


« Précédent 1 2 Suivant » +


2 *Enigmo 123 : Le chemin le plus court

#msg2495120 Posté le 18-07-09 à 17:54
Posté par Profiljamo jamo Moderateur

Bonjour,

le schéma ci-dessous, qui n'est pas à l'échelle, donne la position de deux points A et B par rapport à un "chemin" qui est représenté par le segment vertical en noir.

L'objectif est de se rendre du point A au point B selon le trajet le plus court possible, mais en imposant le fait qu'on doit obligatoirement parcourir 500 mètres sur le chemin vertical, comme c'est indiqué sur la figure.

Question : quelle est la longueur du trajet le plus court ? (précision au mètre)

Bonne recherche !

re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495125 Posté le 18-07-09 à 18:05
Posté par Profil13or 13or

gagné9045 m

Merci jamo pour l'énigmo!
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495128 Posté le 18-07-09 à 18:07
Posté par ProfilNofutur2 Nofutur2

gagnéje trouve 8544,58m + 500m 9045 m (arrondi au mètre le plus proche)
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495130 Posté le 18-07-09 à 18:08
Posté par Profillink224 link224

gagnéSalut jamo.

Il suffit de minimiser le nombre \sqrt{2000²+x²}+500+\sqrt{5000²+(4900-x)²} pour x compris entre 0 et 4900, et où x désigne la distance entre le projeté orthogonal de A sur le chemin vertical et l'extrémité nord de la partie de 500m que l'on doit parcourir sur ce segment.
On met tous ça sur tableur, et on trouve que la distance minimale entre les points A et B est de 9044,588931 mètres, soit 9045 mètres en arrondissant au mètre. Cette valeur est obtenue pour x=1400 mètres.

@+ et merci pour l'énigme.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495132 Posté le 18-07-09 à 18:10
Posté par Profillink224 link224

gagné(Les points d'interrogation de ma réponse précédente désignent des ² bien évidemment, mais ça ne change rien au résultat...)
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495138 Posté le 18-07-09 à 18:17
Posté par Profilyoyodada yoyodada

perduBonjour Jamo

je trouve un chemin de 9996 mètres, en arrondissant à l'entier.
Merci pour l'énigme !
Enigmo 123: le chemin le plus court#msg2495159 Posté le 18-07-09 à 18:45
Posté par Profilcastoriginal castoriginal

gagnéBonjour,

le chemin le plus court demandé est de 9044 m

A bientôt
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495163 Posté le 18-07-09 à 18:47
Posté par ProfilTyvan Tyvan

gagnéBonjour à tous

alors, comme réponse, moi je trouve :

Pour le développement, pour l'instant, je m'embête chez moi, alors, je vais tout mettre (en plus je viens de découvrir la possibilité du TeX) :

la longeur du trajet peut s'écrire :
l(x)=\sqrt{2000^2+x^2}+\sqrt{(4900-x)^2+5000^2}+500

C'est une fonction décroissante en - et croissante en .

Si on la dérive, on obtien :
\frac{dl(x)}{dx}=\frac{x}{\sqrt{x^2+2000^2}}-\frac{4900-x}{\sqrt{(4900-x)^2+5000^2}}

Cette dérivée à une racine pour x=1400.

Donc, notre fonction l(x) est minimum pour x=1400.

l(1400)=9044,59 ... m
et voilà, je me suis planté#msg2495167 Posté le 18-07-09 à 18:55
Posté par ProfilTyvan Tyvan

gagnéBon, j'ai cliqué sur poster au lieu de aperçu.

Donc, veuillez le non aboutissement de ce post, heureusement, la réponse y est quand même à la fin.

Merci pour l'énigme.

Tyvan
Enigmo 123: le chemin le plus court#msg2495169 Posté le 18-07-09 à 18:56
Posté par Profilcastoriginal castoriginal

gagnéj'ai oublié d'ajouter que la position du tronçon de 500m est telle que l'angle en A ( entre l'extrémité du tronçon de 500m et l'horizontale) est égal à l'angle en B ( entre l'autre extrémité du tronçon de 500M et l'horizontale). La tangente de l'angle vaut 0,7. On retrouve bien la loi de Descartes avec l'égalité des angles entre la normale au miroir et les rayons incident et réfléchi.
Bien à vous
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495187 Posté le 18-07-09 à 19:13
Posté par Profilintegral integral

perduBonjour, le trajet le plus court a une longueur de 9759 m environ.
Merci pour cette énigme
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495215 Posté le 18-07-09 à 19:59
Posté par ProfilFlolamB FlolamB

gagnéLe chemin le plus court est de

 \fbox{ \blue 9044,5 metres }

Merci pour l'énigme
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495222 Posté le 18-07-09 à 20:13
Posté par Profilrezoons rezoons

perduBonjour ,
le trajet le plus court est d'environ 7501 metres.
toujours pythagore#msg2495223 Posté le 18-07-09 à 20:21
Posté par Profildpi dpi

perduPour aller de A à B avec le détour imposé on ne pourra pas faire plus court que:8821 M 65
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495233 Posté le 18-07-09 à 20:38
Posté par ProfilDaniel62 Daniel62

gagnéBonjour Jamo,

ma réponse = 9045 mètres

je précise que j'ai arrondi au mètre

   AC + 500 + DB = 9044,588931 m
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495250 Posté le 18-07-09 à 21:33
Posté par Profilmanpower manpower

gagnéBonsoir,

à l'aide de Pythagore, je trouve un distance minimale pour une valeur de 1400 (via la dérivée, compliqué ?), puis un minimum de 700\sqrt{149}+500 soit un minimum de 9045m environ.

Merci enfin pour cette dernière Enigmo, ce soir, à mon retour de vacances.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495254 Posté le 18-07-09 à 22:15
Posté par Profileour eour

perduapproximativement 7500m
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495271 Posté le 19-07-09 à 01:07
Posté par Profilpacou pacou

gagnéBonsoir, Jamo

La longueur du trajet le plus court est 9045 m au mètre près.
Merci pour l'énigmo.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495274 Posté le 19-07-09 à 01:13
Posté par Profilbamboum bamboum

perdu8.7946 km
Par minimisation du chemin et solution numerique....
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495305 Posté le 19-07-09 à 03:13
Posté par ProfilRudi Rudi

gagnéBonjour

====== Réponse proposée ======

d = 9044 mètres

======= Méthode suivie =======

Une étude de fonction pouvait être entreprise; je propose plutôt une autre méthode, plus géométrique :



======= Proposition d'énoncé complémentaire =======

Plutôt que de rechercher la distance minimale, on peut rechercher le temps de trajet minimal en envisageant des vitesses différentes sur les 3 trajets :
A-chemin: vitesse inférieure à la vitesse de référence
chemin : vitesse de référence
chemin-B : vitesse supérieure à la vitesse de référence
Par exemple, on peut imaginer une vitesse de nage à contre-courant (A-chemin) et à une vitesse de nage dans le sens du courant (chemin-B)
Pour ne faire manipuler qu'une variable x, j'ai choisi des vitesses liées par des pourcentages



Je n'ai pas encore cherché cette extension d'énigme, j'espère qu'elle ne mène pas à des impasses (impossibiités, instabilités...)

Rudy
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495325 Posté le 19-07-09 à 08:21
Posté par Profilveleda veleda

perdubonjour jamo,

après des calculs simples

je trouve 8544,58 mètres soit 8545mètres  à 1m prés par excés

j'espère ne pas avoir fait d'erreurs
      merci pour cet enigmo et bon dimanche
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495327 Posté le 19-07-09 à 09:08
Posté par Profilkiko21 kiko21

gagnéBonjour,

La longueur du trajet le plus court est de 5$ \fbox{9045 m} arrondie au mètre.

Si le calcul de la longueur ne tombe pas juste, en revanche, la position du trajet de 500 m sur le chemin est très précis : à 1400 m de l'extrémité du chemin côté A et à 3500 m de l'extrémité du chemin côté B.

Merci et A+, KiKo21.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495386 Posté le 19-07-09 à 11:46
Posté par Profilbof bof

gagnéBonjour jamo,
en cherchant le minimum d'une fonction qui me donne la longueur du chemin parcouru en fonction de la position de la portion de 500m sur le chemin en noir, je trouve que la longueur du plus court chemin est de 9045m en arrondissant au mètre.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495407 Posté le 19-07-09 à 12:26
Posté par ProfilKacs Kacs

gagnéLa longueur exacte du chemin le plus court est de 700 \sqrt{149} + 500 \textrm{ m}, soit environ 9045 mètres.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495437 Posté le 19-07-09 à 12:57
Posté par Profilevariste evariste

gagné9 045 m
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495443 Posté le 19-07-09 à 13:16
Posté par ProfilLaje Laje

perdu9046,83 m
Je ne savais pas trop
comment faire ...
j'ai essayé la formule
des résistances en parallèle = 1428,5714
puis avec Thalès je trouve x = 3857,14
donc avec (3857,14 - 250)² ... etc ...
je trouve une hypo de 6165,3434 m
puis idem ... une hypo de 2381,4884 m
le tout fait (avec les 500m) = 9046,83 m
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495452 Posté le 19-07-09 à 13:46
Posté par Profilgodefroy_lehardi godefroy_lehardi Posteur d'énigmes

perduBonjour,

Je pense que le chemin le plus court fait 9161 m (arrondi au mètre).
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495458 Posté le 19-07-09 à 14:01
Posté par Profildhalte dhalte

gagnéBonjour
la distance optimale arrondie au mètre le plus proche est 9045 mètres

La valeur exacte est obtenue par le calcule de 1000(0.5+\sqr{(2+5)^2+(5.4-0.5)^2})

Proposition d'énigme suivante : optimiser le temps de parcours avec des vitesses oblique et verticale différentes...
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495464 Posté le 19-07-09 à 14:23
Posté par Profiloyayao oyayao

gagnéle parcours fera au minimum 9045 mètres au mètre près par excès.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495469 Posté le 19-07-09 à 15:00
Posté par Profilgeo3 geo3

gagnéBonjour
Je dirais 9044,59  => par excès 9045
A+
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495554 Posté le 19-07-09 à 18:47
Posté par Profilfrapedur57 frapedur57

perduaprès de nombreux calculs, je trouve
9231 m.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495577 Posté le 19-07-09 à 19:31
Posté par Profilplumemeteore plumemeteore

gagnéBonjour.
9045 m, arrondi au mètre le plus proche (ici au mètre supérieur)
Si on relève la ligne rouge du bas de 500 m, elle aboutit à un point B'.
Le symétrique de B' par rapport à la ligne épaisse de gauche est B''.
Le parcours est égal à 500 mètres plus le parcours qui passe par le point d'arrivée sur le côté gauche et joint les sommets opposés du rectangle aux côtés horizontaux et verticaux et dont la diagonale est AB''.
Ce rectangle mesure 7000 m horizontalement, 4900 m verticalement et 8544,59 m en diagonale.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495672 Posté le 19-07-09 à 23:03
Posté par Profilhypatie hypatie

gagnéBonsoir,

Je propose 9045 m (en fait 9044,59 arrondi à l'unité supérieure).
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495678 Posté le 19-07-09 à 23:46
Posté par Profildaxtero daxtero

gagné9045 mètres
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495679 Posté le 19-07-09 à 23:47
Posté par Profilbc92 bc92

gagnéBonjour,

9045 m.

Soit les 500 m requis plus l'hypothénuse d'un triangle rectangle de petits côtés 4900 et 7000 m.
Tentative de résolution#msg2495681 Posté le 19-07-09 à 23:56
Posté par ProfilYofure Yofure

perduBien le bonsoir.
Pour commencer, je me suis permi de rajouter des lettres pour mes calculs (cf. l'image jointe).

Je m'essaie maintenantà la résolution :

On a :
AC² = AE² + EC²  <=>  AC² = 2000² + EC²  <=>  AC² = 4 000 000 + EC²
et BD² = BF² + DF²  <=>  BD² = 5000² + DF² <=> BD² = 25 000 000 + DF²

Or EC + CD + CF = 5400  <=>  EC + 500 + DF = 5400  <=>  EC + DF = 4900

Donc :
AC² + BD² = 4 000 000 + EC² + DF² + 25 000 000
AC + BD = 4 000 000 + 4900 + 25 000 000
AC + BD = 2000 + 4900 + 5000
AC + BD = 11 900

Sans oublier le bout de chemin parcouru sur le chemin :
CD = 500
Donc : AC + BD + CD = 11 900 + 500 = 12 400.
La longueur totale du chemin le plus court est de 12 400 mètres

re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495701 Posté le 20-07-09 à 01:58
Posté par Profillo5707 lo5707

gagnéBonjour,

L'énigme revient à faire une symétrie orthogonale de B par l'axe du chemin (B") et de le monter de 500 m (B'), ensuite d'aller en ligne droite de A à B' et de B' à B".
Ensuite il suffira de faire une symétrie orthogonale de CB' par l'axe du chemin et de le descendre de 500 m, et le segment B'B" fera une translation jusqu'en C.



On a alors :
AB' = \sqrt{7000^2+4900^2^} = 8544,58

La longueur totale du trajet vaut donc : 8544,58 + 500 = 9044,58
En arrondissant : 9045 m


Merci pour l'énigme.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2495845 Posté le 20-07-09 à 14:05
Posté par Profilgloubi gloubi

gagnéBonjour,

Le trajet le plus court a pour longueur 9 045 mètres environ.
A+  
Réponse énigmo123#msg2495925 Posté le 20-07-09 à 15:22
Posté par ProfilCIREDERF CIREDERF

gagnétrajet le plus court: 9044 métres
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2496326 Posté le 21-07-09 à 12:39
Posté par ProfilRudi Rudi

gagnéBonjour

Intéressant cet Enigmo : je vous propose une extension



Rudy
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2496918 Posté le 22-07-09 à 16:03
Posté par Profiltonton tonton

gagnéBonjour,

Je dirais 9045m arrondi au mètre près.

Merci.

TonTon
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2497498 Posté le 23-07-09 à 14:59
Posté par Profiljonjon71 jonjon71

gagnéBonjour !

Voici ma réponse :

  La longueur du trajet le plus court est 9045 m (arrondie au mètre).

Démonstration :

Soit x la longueur indiquée sur le dessin. On appelle f(x) la longueur du parcours.
On a f(x) = \sqrt{2000^{2}+x^{2}} + 500 + \sqrt{5000^{2}+(4900-x)^{2}}
En étudiant cette fonction (grâce à Maple) on trouve que la fonction admet un minimum en x0 = 1400 et f(x0) = \sqrt{5960000}+500+\sqrt{37250000} soit environ 9045.

Merci !

re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2497666 Posté le 23-07-09 à 19:24
Posté par Profilpierro62 pierro62

perdubonjour à tous,
9341m arrondi au mètre supérieur !
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2498239 Posté le 25-07-09 à 00:32
Posté par Profiltoddsalim toddsalim

gagnéLa longueur du trajet le plus court est la valeur minimale de a fonction F définie par :
F(x)=x+sqrt((4900-sqrt(x^2-2000^2))^2+5000^2)+500 pour  x>= 2000
avec un logiciel de calcul on trouve que la Fonction F admet un minimum local en x=2441.31112315
d'où la valeur demandée est 9044.58893101 m
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2498824 Posté le 26-07-09 à 13:34
Posté par Profiljimss jimss

gagnéBonjour,
Je propose 9045 mètres arrondi au mètre.
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2498860 Posté le 26-07-09 à 15:58
Posté par ProfilJeremyBentham JeremyBentham

perduBonjour,

Le Trajet le plus court mesure environ 10 519 m.

Merci pour l'énigme
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2498979 Posté le 26-07-09 à 19:58
Posté par Profilcarpediem carpediem

perdusalut

500+[(5000+2000)²+(5400-500)²]

je me passe de l'arrondi au mètre...
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2498986 Posté le 26-07-09 à 20:14
Posté par Profilcarpediem carpediem

perduE est le symétrique de B par rapport à la verticale
F est le translaté de E de 500 m
AF est le plus court chemin sans les 500 m
donc on applique le théorème de Pythagore...

re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2499238 Posté le 27-07-09 à 12:21
Posté par Profillyonnais lyonnais

gagnéBonjour Jamo

Réponse : \Large{\rm \fbox{L = 9045 m}

Preuve :

On utilise un repère centré en 0 (voir figure). Dans ce repère :

A(2000,5400) , B(5000,0) , M2(0,y) , M1(0,y+500)

On cherche donc y qui minimise la longueur totale du trajet. Pour cela, on introduit la fonction a minimiser :

f(x) = AM1 + M1M2 + M2B

En résolvant f(x) = 0, on trouve x = 3500 m d'où

min f = f(3500) = 500 + 700.V(149) = 9044,59

Arrondi au mètre près, on obtient donc la réponse énoncée précédement.



Merci pour l'énigme
re : Enigmo 123 : Le chemin le plus court#msg2499614 Posté le 28-07-09 à 10:32
Posté par Profilshboul shboul

gagnébien bien, alors voyons voir si je ne me trompe pas...
de toute façon, il nous faudra faire la contrainte de 500m en verticale donc, autant baissé le point A de 500 mètres tout de suite. donc, à présent, A ne se trouve plus qu'à 4900m de B. On va supposer que le plus court chemin entre 2 points est le segment qui les relie directement. J'ai donc pris le point B', image de B par la droite noire. et maintenant, je peux relier directement A et B'.
Donc, merci Pythagore :
\sqrt{(5000+2000)^2+4900^2}

On oublie pas de rajouter la contrainte de 500m qu'on avait prise en compte au départ :
\sqrt{(5000+2000)^2+4900^2}+500 = 9044.6m

j'espère ne pas m'être trompé...
Merci encore

« Précédent 1 2 Suivant » +


Challenge (énigme mathématique) terminé .
Nombre de participations : 55
:)69,09 %30,91 %:(
38 17

Temps de réponse moyen : 100:17:42.

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