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Aire d'un triangle inscrit dans un cercle

Posté par
JustHogo
11-11-17 à 12:10

Bonjour,

J'ai besoins d'aide pour finir un dm. Je ne sais pas comment démarrer.

On pose (\vec{OM};\vec{i} )=\theta
1. Soit g la fonction qui, à tout réel θ de ]0 ; π[ associe l'aire du triangle AMM'. Exprimer g (θ) en fonction de
θ.
2. dresser le tableau de variations de g . Expliquer comment on peut retrouver le résultat de la question 5.
de la partie A.

Aire d\'un triangle inscrit dans un cercle

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:15

Bonjour, calcule simplement l'aire du triangle en fonction de .

indication : HM = sin , OH = cos

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:21

sur mes brouillons j'ai obtenu sin θ = \frac{\sqrt{3}}{2} et cos θ = \frac{-1}{2}
Mais je n'ai aucune idée de quoi faire ensuite.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:24

non, on te demande "g (θ) en fonction de θ", pas des valeurs particulières que pourrait prendre θ . tu réponds à quelle question ? on te demande le maximum de g (θ) ?

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:24

\frac{(2sin\theta)(cos\theta +1) }{2} ?

Je ne suis pas sur pour le +1.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:26

oui OK donc g (θ) = sin θ (1 + cos θ)
tu as les variations à étudier maintenant.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:30

rectification : AH = OA + AH = 1 + | cos | une longueur ne peut pas être négative
et puis ça c'est l'expression de g () pour entre /2 et et comme le cosinus est négatif ça donne
g () = sin (1 - cos )

pour < /2, g () = sin (1 - cos )

donc au final on a g () = sin (1 - cos ) sur tout l'intervalle

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:35

g'(\theta ) = (cos\theta )(1-cos\theta ) + (sin\theta )(sin\theta )

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:44

essaye de simplifier un peu, mets le sous la forme cos - cos 2 , ça sera plus simple pour trouver quand est-ce que ça s'annule. (ou sous forme d'un polynôme en cos , ça marche aussi)

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:47

Pour le tableau de variation je dois reprendre les valeurs que j'avais trouvé ?
sin \theta = \frac{\sqrt{3}}{2}
 \\  cos \theta = \frac{-1}{2}

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:52

Citation :
les valeurs que j'avais trouvé ?


trouvé en faisant quoi ? en résolvant g'() = 0 ?

et puis c'est qu'on mets dans le tableau, pas sin et cos

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 12:57

Pardon, non je ne dis que des bêtises, c'est juste que je n'arrive pas à trouver, ce dm me sort pas les yeux ça fait 2 semaines que je suis dessus.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 13:02

écris déjà g'() sous forme d'un polynôme en cos
puis résous g'() = 0 pour trouver le qui rend maximum la surface.

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 13:06

On a du sin^2\theta comment on peut mettre ça sous forme cos\theta ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 13:07

sin² = 1 - cos²

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 13:11

Je trouve :
g'(x)=cos\theta(2-2cos\theta)

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 13:18

j'ai cos\theta=0 et cos\theta= 1
ça donne \theta=\frac{\pi }{2} et \theta=0
?

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 13:21

tu en étais à cos (1-cos ) + sin² =
cos - cos² + (1-cos² ) = - 2cos² + cos + 1 tu as oublié le 1 et puis il n'y a pas de 2 devant le cos

trouve les racines de -2X² + X + 1 = 0 (on a posé X = cos ) puis résous
cos = X1 et cos = X2 pour trouver . ne garde que les valeurs entre 0 et

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 13:32

Merci beaucoup en tout cas...
Je trouve donc X1 = \frac{-1}{2} et X2= 1
ce qui donne cos\theta=\frac{-1}{2} et cos\theta=1
donc \theta = \frac{2\pi}{3} et \theta=0 avec \theta compris entre [0;\pi]

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 13:40

Je trouve ensuite que le maximum est atteint quand \theta = \frac{2\pi}{3}
et puisque \frac{2\pi}{3} donne un angle de 120° on peut affirmer que le triangle est équilatéral ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 14:20

très bien

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 14:36

Merci infiniment, mais si ça ne vous dérange pas j'aurais besoin d'une dernière petite chose.

2. Etudier la dérivabilité de f en −1 et en 1. En déduire les équations des tangentes à la courbe représentative (Cf) de f en −1 et en 1.
Avec
f(x)=(\sqrt{1-x^2})(1-x)
f'(x)=\frac{2x^2-x-1}{\sqrt{1-x^2}}

Je trouve une forme indéterminé 0/0 et après l'application du théorème de l'hôpital je trouve limf'(x)=0/-2.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 14:45

reviens à la définition de la dérivé
en -1 : (f(x)-f(-1))/(x+1)= (1-x)(1-x²)/(x+1) = (1-x) ((1-x)/(1+x)) tend vers l'infini

en +1 : (f(x)-f(1))/(x-1)=(1-x)(1-x²)/(x-1) = - (1-x²) tend vers 0

donc tangente verticale en -1 et horizontale en +1
Aire d\'un triangle inscrit dans un cercle

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 14:49

J'aimerais comprendre, d'où viens votre:
(f(x)-f(-1))/(x+1) ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 14:53

c'est la définition de la dérivée de f(x) au point -1

f '(a) = \lim_{x->a}\dfrac{f(x)-f(a)}{x-a}
donc écris ce que ça donne pour a = -1

Posté par
mathafou Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 14:53

Bonjour,

on aimerait comprendre, nous, d'où vient cette question qui n'a pas de rapport apparent avec ce qui a été dit jusque là ...

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 15:00

Cette question vient d'un DM qui propose 2 façons différente d'obtenir l'aire maximal d'un triangle. La première partie de façon classique avec les longueurs, et la deuxième façon avec les angles. Je sais que ça n'a pas de rapport avec le post. S'il le faut vraiment je peux recréer un autre poste.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 15:06

OK. si c'est le même exo en deux parties, tu peux laisser tout ici
mais il suffisait de dire ce que tu viens de dire maintenant et
"dans la première partie de l'exo demandait etc"
et tout était compréhensible.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 15:08

je l'ai laissé dans le même topic parce que f(x)=(\sqrt{1-x^2})(1-x)
c'est en fait sin (1 - cos ) si on pose x = cos donc je me suis dit que ça devait être la suite de l'exercice.

mais c'est vrai que ça n'est pas franchement évident pour l'instant.

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 15:13

Oui, je m'en excuse, j'ai surtout voulu centrer sur ce qui me posait vraiment problème plutôt que de poser tout l'exercice alors que la moitié était déjà fait.

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 15:29

Pour -1 on prend de quel coté pour le 0 ? O+ ou 0- ?

\lim (1-x) = 2
 \\ x\rightarrow -1
 \\ \lim \sqtr{\frac{1-x}{1+x}} = \pm \infty
 \\ x\rightarrow -1

Posté par
Glapion Moderateur
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 15:32

le domaine de définition de la fonction implique l'on est forcement à droite de -1 donc en -1+ et à gauche de +1 donc en +1-

Posté par
JustHogo
re : Aire d'un triangle inscrit dans un cercle 11-11-17 à 15:36

Ah oui, j'y avais pas pensé... Merci



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