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3e poste, géométrie
bonsoir voici mon exercice
Exercice 4:
Dans une sphère de rayon 4 cm, on inscrit un cylindre de hauteur h. Les deux bases du cylindre sont des disques de rayon r.
Pour quelle valeur de h le volume du cylindre est-il maximal ?
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 19:58 Donc le volume du cylindre est donné par V= pi r^2h
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 20:00 En utilisant le theorème de phythagore on peut établir que h = Racine( 8r - r^2)
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 20:02 ainsi h= Racine (8*4-4^2 ) = Racine(32-16) = Rac16 = 4
donc quand h=4 le volume max est atteint
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 20:02
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 20:12 Comment faites-vous pour vous débarrasser de
?
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 20:20 j'ai utiliser la relation du theoreme de pythagore pour enlever r de l'équation
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 20:37
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:07 j'imagine qu'après on résout l'équation pour obtenir r en fonction de h
r^2 =16 - h^2/4
pi * Racine(16 - h^2/4) h
pi * Racine(16h -h^3/4)
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:15
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:18 Je dois trouver la dérivée de V(h) ?
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:23 Non, puisque
est un réel, sa dérivée est nulle.
C'est celle de
qu'il faut étudier
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:31 je suis pas sure :
16 - h^2/ 2 = 0
ça donne h^2 =32
h = Racine(32) ou h= -Racine(32)
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:39 Comment dérivez-vous ?
=16 \pi -\dfrac{3\pi h^2}{4})
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:44 ah mince je pensais qu'il ne fallait pas dérivé
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:46 après je suppose que je dois trouver les valeurs critiques
16pi h - pi * h^3/4 = 0
?
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:51 Si c'était juste une question de rigueur. On dérive une fonction, pas un réel. On va chercher le maximum parmi les points où la dérivée s'annule.
Pour quelles valeurs de
?
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 22:57 on isole h puis
16 pi - 3pi h^2/4 = 0
h^2= 64/3
en prenant la racine carrée des deux côtés on a
h= Racine(64/3) = h= 8 Racine(3) / 3
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:04 Si le volume du cylindre admet un maximum, ce sera pour
. Il reste à vérifier qu'en ce point l'expression change de signe
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:13 La dérivée seconde de (16/pi) par rapport à (h) est (0) parce que c'est une constante
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:14 et donc la dérivée seconde par rapport à h est
-3pi h/ 2
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:17 - 3pi (8 racine(3) / 3) / 2
= 3 pi * 8 racine(3)/6
= - 4pi racine(3)
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:29
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:34 ah oui c'est vrai que je pouvais juste procéder comme ça
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:34 et ce que ça serait possible de faire un recap parce que je suis un peu perdue entre les mauvaises réponses et les bonnes
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:39 Il reste peut-être une vérification. Est-ce que le cylindre rentre dans la sphère ?
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:40 Faites une proposition, cela permettra de bien voir si vous avez compris
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:55 Non puisque
le rayon de la sphère est de 4cm
pour le cylindre la hauteur maximale est de
8racine(3)/3 = 4,62
Le diamètre du cylindre est 2r = 2*8racine(3)/ 3 = 9,24 cm
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 02-03-24 à 23:56 comparé au diamètre de la sphère
2*4 = 8cm
le diamètre du cylindre ne peut pas rentrer dans la sphère
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 03-03-24 à 00:11
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 03-03-24 à 00:13 ah oui en effet pas mal d'erreur :|
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 03-03-24 à 00:23 Résumé
formule du volume du cylindre
relation entre r et h
expression du volume en fonction de
seulement
étude de la fonction volume : dérivée nulle en changeant de signe
conclusion
Posté par AsmoiPapre : 3e poste, géométrie 03-03-24 à 00:28
Posté par heklare : 3e poste, géométrie 03-03-24 à 00:39 De rien
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