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Aire maximale

Posté par
willoum
03-05-09 à 10:36

Bonjour à tous. J'ai un petit problème de géométrie mais je ne trouve pas "le truc" s'il y en a un. Je ne sais pas si je le poste dans le bon forum puisque c'est un problème qu'on a eu en préparation d'oral 2 pour le CAPES mais c'est un exercice qui doit être faisable avec des connaissances de terminale au plus. Voilà le problème:
Soit ABC un triangle quelconque. Soit M un point [BC]. On trace les parrallèles à (AB) et (AC) passant par M, elles coupent (AC) et (AB) en B' et C'. Déterminer M pour que l'aire du triangle MB'C' soit maximal.

J'imagine bien sur qu'il faut utiliser Thalès et peut-être Pythagore pour la hauteur mais je bloque vraiment. Merci d'avance

Edit jamo : forum modifié.

Posté par
veleda
re : Aire maximale 03-05-09 à 11:58

bonjour,
tu poses MB=x
l'aire du triangle MB'C' est maximale quand  y=aire MB'C+aireMBC' est minimale
sauf erreur de ma part y=(\frac{(a-x)^2}{a^2}+\frac{x^2}{a^2})Soù S est l'aire de ABC
toujours sauf erreur  je trouve y minimum pour x=\frac{a}{2}

Posté par
willoum
re : Aire maximale 03-05-09 à 12:01

Ok merci.
Je ne sais pas d'où sorte ces formule mais je vais chercher.
Pourquoi on ne parle pas de l'aire de AB'C' dans y?
Merci encore

Posté par
willoum
re : Aire maximale 03-05-09 à 12:08

J'ai compris pourquoi nous ne parlons pas de l'aire de AB'C' dans y mais toujours pas trouvé d'où vienne les formules, je cherche mais si on pouvait m'aider ça ne serait pas de refu.
Merci encore veleda

Posté par
verdurin
re : Aire maximale 03-05-09 à 12:08

Bonjour,
on peut voir que le problème revient à rendre maximum l'aire du parallélogramme (A,B',M,C') : c'est le double de l'aire du triangle.
Et donc à rendre minimum la somme des aires des triangles (MBC') et (MCB').

En posant BM =x BC et donc CM= (1-x)BC il est immédiat que (MBC') est l'image de (CBA) dans l'homothétie de centre B et de rapport x. D'où aire(MBC')=x2 aire(CBA)
De même  aire(MCB')=(1-x)2 aire(ACB).

La suite est assez simple. On peut même envisager de traiter l'exercice au niveau seconde, en guidant l'étude de 2x2-2x+1.

Posté par
willoum
re : Aire maximale 03-05-09 à 12:09

C'est bon merci, en fait je devrais trouvé.
C'est plus simple que ce que je pensais. Merci!!!!!

Posté par
veleda
re : Aire maximale 03-05-09 à 13:12

>>Willoum
tu dois utiliser le fait que si deux triangles sont homothétiques dans le rapport k le rapport de leurs aires est k²

Posté par
willoum
re : Aire maximale 03-05-09 à 14:19

Merci à vous j'ai finallement trouvé.
En fait je cherchais à calculer l'aire à l'aide de la hauteur au début donc ça coincait.

Posté par
plumemeteore
re : Aire maximale 03-05-09 à 17:14

Bonjour.
Le triangle MB'C' est la moitié du parallélogramme AB'MC' qui est lui-même le triangle ABC dont on a ôté les triangles BC'M et B'CM.
Il faut donc minimiser la somme des aires de ces deux derniers triangles.
Si on pose BM/BC = x : CM/BC = 1-x
aire de BC'M = aire de ABC * x²
aire de B'CM = aire de ABC * (1-x)²
somme des aires : aire de ABC * x² + (1-x)²
si x = 0,5+d; 1-x = 0,5-d
(0,5+d)²+(0,5-d²)² = 0,25+d+d²+0,25-d+d² = 0,5+2d²
0,5+2d² est minimum quand d = 0
donc x = 0,5
M doit être au milieu de [BC]



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