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Dm très important

Posté par alexd3 (invité) 08-10-06 à 13:21

Bonjour à tous j'ai un petit souci pour commencer cet exercice. Si quelqu'un pouvait m'aider ce serait vraiment sympa:

Un cube à une arrete de x cm et un parallélépipède rectangle à pour dimensions 1 cm, 3cm et (x+1) cm.
Démontrer qu'il existe une seule valeure de x pour laquelle les solides ont le même volume

Merci pour toute aide!!

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:22

Bonjour,

Traduis l'énoncé en équation : qu'obtiens-tu ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:23

Bonjour alexd3

Dis moi, quel est le volume d'un cube d'arête x cm ?

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:24

un petit peu en retard !
Salut Nicolas !

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:26

Bonjour Kaiser !

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 13:31

volume est x^3 je pensse

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:33

Et celui du parallélépipède rectangle ?

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 13:35

v= 1*3*(x+1)
  =3x+3

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:36

Traduis l'énoncé en équation : qu'obtiens-tu ?

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 13:37

x^3=3x+3
x^3-3x-3=0

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:44

Maintenant, étudie les variations du membre de gauche.

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 13:44

mais la je suis bloqué, il faut que je dérive....je sais pas trop quoi faire!!

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:47

En effet.
Dérive. Signe de la dérivée. Variations de la fonction.

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 13:49

f(x)=x^3-3x-3
f'(x)=3x²-3

décroissant sur -infini;0
croissant sur 0;+infini

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:50

f'(x)=3x²-3
mais l'étude de son signe est fausse.

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 13:53

je calcule delta et j'obtient x1=-2/3 et x2=0

donc croissant sur -infini;-2/3 et sur 0;+infini
et decroissant sur -2/3,0

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:55

Les solutions x1 et x2 sont fausses.
f'(x) = 3x²-3 = 3(x²-1) = 3(x-1)(x+1)

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 13:57

donc les racines sont -1 et 1!!

la fonction est décroissante sur [-1;1] et croissante sur le reste???

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 13:59

Examine f(-1).
Conclus.

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 14:01

f(-1)=0!!!

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 14:06

Non.

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 14:14

f(-1)=-1

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 14:18

mais je comprend la longueur doit être forcement positive j'avoue etre un peu perdu là

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 14:29

Nicolas semble déconnecté !

alexd3 > Comprends-tu à quoi on veut aboutir ?

Kaiser

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 14:32

non franchement je dois dire que je suis un peu perdu là...

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 14:36

On cherche x, un réel positif, vérifiant l'équation f(x)=0, c'est-à-dire un réel x tel que le cube et le parallélépipède aient le même volume.
Autre chose, on veut mieux que ça, on veut montrer que ce réel x est unique.
Autrement dit, on cherche à montrer que l'équation f(x)=0 admet une unique solution qui est un réel positif.
Tu me suis ?

Kaiser

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 14:37

jusque là ça va mais pourquoi cherche t'on f(-1)
de plus j'ai peut etre oublié de la préciser mias cette valeur (x) est comprise entre 2 et 3

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 14:42

C'est l'énoncé qui te dit que cette valeur est entre 2 ou 3 ou c'est toi qui a regardé avec une calculette.
Sinon, ce qu'on cherche à appliquer, c'est le théorème de la bijection.

P.S : Je vois que Nicolas n'est pas si deconnecté que ça après tout !

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 14:43

Continue, kaiser...
Tes explications sont plus claires et patientes que les miennes...

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 14:45

Bon OK ! Si tu insistes ! :D

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 14:46

non en fait l'enoncé me dit de demontrer qu'il existe une valur unique de x

et dans un deuxiéme temps je doit montrer que cette valeur est comprise entre 2 et 3

Mais là je sais plus trop comment avancé dans ma rédaction

j'en suis à f'(x)=3 (x-1)(x+1)

ensuite je dois faire mon tableau de variations

et ensuite il faut utiliser le thérome de la bijection c'est bien ça??

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 14:48

C'est bien ça !
Avec ce théorème, ça donne quoi ?

Kaiser

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 14:50

si f réalise une bijection sur 1;+infini alors l'équation f(x)= x^3-3x-3 admet une solution unique

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 14:53

Dire que l'équation f(x)= x^3-3x-3 admet une solution n'a pas beaucoup de sens (car on a toujours cette égalité).
De plus, il faut dire que f établit une bijection d'un intervalle à préciser, dans un autre intervalle à préciser.

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 14:59

mon tableau d'avancement est le suivant:

x    -inf    -1      1     +inf
f'(x)      +      -     +
f(x)    crois    déc    croi
       -inf  -1      -5     +inf

si f réalise une bijection de [1;+inf] sur [-1;5] et que x appartient à l'intervalle [1;5] alors l'équation f(x)=x^3-3x-3 admet une soltion unique sur [-1;5]

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 15:05

Citation :
mon tableau d'avancement est le suivant:


On n'est pas en chimie !

Sinon, plusieurs remarques :

1) c'est un détail mais n'oublie pas que l'intervalle doit être ouvert en l'infini.
2)Pourquoi [-1,5] ? (d'où vient le 5).
3) C'est l'équation y=f(x) que l'on doit résoudre (dire "l'équation f(x)=x^3-3x-3" n'a pas de sens car on a toujours cette égalité)

Kaiser

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 15:15

autant pour moi c'est -5
f(1)=-5

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 15:19

La bijection doit s'établir d'un intervalle I dans l'intervalle image. Ici, il faut regarder l'intervalle image de \Large{[1,+\infty[} et ce n'est pas [-1,-5].

Kaiser

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 15:21

oui c'est [-5,+inf[ autant pour moi, je m'était trompé

et ensuite pour montrer que cette valeur est comrpise entre 2 et 3 je dois calculer f(2) et f(3)??

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 15:26

C'est bien ça.
Par contre, il reste encore une petite chose à dire : que f ne s'annule pas sur l'intervalle [0,1].

Kaiser

Posté par alexd3 (invité)re : Dm très important 08-10-06 à 15:30

Ok, c'est bien noté je te remercie ainsi que Nicols_75 pour votre aide.

Je vais pouvoir conclure ce DM. Encore merci et bonne fin d'après-midi!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Dm très important 08-10-06 à 15:33

Pour ma part, je t'en prie !
À bientôt sur l' !

Kaiser

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Dm très important 08-10-06 à 15:34

Pour ma toute petite part, je t'en prie.



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