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Losange et carré

Posté par
nougat
04-02-07 à 10:23

Bonjour à tous! Je planche sur une des parties de mon DM qui à première vue est simple mais qui s'avère plus difficile que prévu ...

Voici l'énoncé : Démontrez que parmi les losanges d'aire S donnée, le carré est celui dont le périmètre est minimal.

Alors, prenons - a comme côté du losange
               - c comme celui du carré
               - d comme petite diagonale du losange
               - D comme grande diagonale
( je ne suis pas sûre que ce soit très judicieux, si vous avez autre chose à proposer comme hypothèse de départ n'hésitez surtout pas, merci!)

On sait que l'aire S d'un losange se calcule comme étant le demi produit des diagonales, d'où S= \frac{dD}{2} \Longleftrightarrow Dd=2S

De plus, on sait que Plosange= 4a et que Pcarré=4c

Merci d'avance!

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:26

Il faudrait démontrer que Dd =2S est minimal si D=d

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:27

Non, pas ca mais 4a est minimal si D=d

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:28

Pour cela, avec Pythagore calcule a en fonction e D et d... c'est une supposition

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:29

P=2(D2+d2)

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:30

On remplace D par 2S/d

Donc:

P=2(4S2/d2 + d2)

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:31

P=2/d  * (4S2+d4)

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:36

C'est aussi ce que je me suis dit mais je n'arrive pas à le démontrer, en fait j'ai déjà développez un peu le problème mais j'arrive a une formule qui me fait : \frac{(D-d) puissance 2}{4}

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:37

Dans ce cas, dérive par rapport à d

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:37

Le problème, c'est que je vois pas à quoi ça me sert ???

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:38

Je peux pas dériver, j'ai deux inconnues, ce qui me pose un gros problème...

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:41

Oui, mais en disant que D=2S/d

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:41

La formule que tu donnes, c'est pour le périmètre?

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:44

Oui il me semble, est ce que tu veux que je te donne ma méthode de résolution pour cette formule, j'ai peut-être fait une erreur monumentale et je ne m'en suis pas rendu compte...

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 10:45

Si tu veux, mais comme S est constante, si tu remplaces D par 2S/d, il ne te reste qu'une inconnue

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 11:01

oui mais quand bien même il ne me reste qu'une seule inconnue, à quoi me sert-elle? J'suis désolée, mais franchement je vois pas du tout où tu veux en venir....

Bon, quant à mon raisonnement:
  4a>4c
<=> a>c
<=> a2 > c2
<=> a2-c2 >0

   c2= \frac{Dd}{2}
   a2= \frac{D}{2}2 + \frac{d}{2}2  d'après pythagore
<=> a2= \frac{D2 + d2[/sup]}{4}

<=> a2 - c2 = (D2 + d2) /4 - 2Dd/4


<=> (D2 +d2 -2Dd) /4> 0
<=> (D-d)2 / 4 > 0

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 11:06

Dans ce cas, c'ets correct, a>c et a=c si D=d. Or un losange donc les diagonales sont égales est un carré. ca me parait bon...

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 11:10

Alors, ça veut dire pas de dérivation, pas de tableau de signes ni de trucs dans le genre... IMPOSSiBLE, y'a un truc qui cloche

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 11:19

Ici tu as démontré que le périmetre du carré inférieur au périmetre du losange est équivalent à un carré positif. ca me parait correct, sauf que tu devrais mettre des inférieur ou égal, en considerant qu'un carré est un losange.

Tu n'est pas obligé de passer par la dérivation, ce n'est qu'une alternative

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 11:28

très bien... juste un chouïa de petit problème... en quoi le fait de savoir que le périmetre du carré inférieur au périmetre du losange est équivalent à un carré positif m'aide t'il à démontrer que parmi les losanges d'aire S donnée, le carré est celui dont le périmètre est minimal ???

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 11:31

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 11:36

Tu as montré que tu prends une aire données, et tu obtiens que le périmetre d'un losange est inférieur ou égal au périmetre d'un carré.

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 11:42

supérieur ou égal plutôt non? le périmètre d'un losange est supérieur ou égal au périmètre d'un carré. Mais ça ne prouve pas que le carré est celui dont le périmètre est minimal...

Posté par
nougat
re : Losange et carré 04-02-07 à 12:03

Posté par
Eric1
re : Losange et carré 04-02-07 à 13:05

Ca ne te conviens pas?



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