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Niveau seconde
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Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle

Posté par
Marielou072
14-02-09 à 11:28

Est-ce-que qql'un pourrait m'aider pour ce devoir maison SVP?

Sur la figure ci-contre:
- AB = 8cm
- O est le milieu de [AB]
- OI = OJ et IJKL est un rectangle tel que K et L soint sur le demi-cercle de diamètre [AB]
==> Déterminer l'aire maximale de IJKL
==> Où doit-on placer le point I pour obtenir cette aire maximale?

Merci d'avance =')

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 11:36

peux tu nous montrer la figure stp Marielou072?

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 11:52

Euh.. Comment je fais pour la faire ici ?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 12:00

Pas grave on va se débrouiller comme ca!!!
On sait que OI=4 puisque AB=8
Tu notes H la projection de I sur OB
Dans le triangle OIH rectangle en H tu appliques Pythagore donc
OH=(16-x²)
La longueur du rectangle est donc 2*OH
Et la surface S=2x*(16-x²)
x varie dans ]0,4[
Est ce que avec ces pistes tu peux démarrer?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 12:01

Tu es bien en seconde ou en première????

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 12:05

Je suis bien en seconde =)
Euh.. Peux-tu m'expliquer ce que c'est qu'une projection stp ?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 12:10

Déssines stp une droite (D) et choisis un poin quelconque M au dessus (ou en dessous de cette droite.
Avec ton équerre trace une droite perpendiculaire à la doite (D). A l'endroit ou cette droite perpendiculaire coupe (D) on a le point H projeté orthogonal de M sur (D)
Izgood pour cette question?

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 12:15

D'accord ! Merci !
Je vais relire ce que tu m'as dit, je pense que je vais mieux comprendre =)
Jte redis si je ne comprend pas qql chose?

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 12:17

Non en faite, jcrois que tu t'es trompé pck on ne connait pas OI et c'est AO et Bo qui font 4 cm.

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 12:25

Bien sur pas de problème tu me poses toutes les questions et j'essaierai d'être le plus clair possible.
En fait regarde bien le dessin et le texte de l'enoncé.
On te dit bien AB=8?
On te dit aussi que IJKL est un rectangle?
Tout ceci se traduit par I, J, K, et L situés sur le cercle de diametre AB???
Donc OI=OJ=4 et les longueurs qui varient sont la longueur et largeur du rectangle.
Regarde stp calmement et on s'échange après déjeuner nos points de vue OK ??

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 12:27

D'accord! Y'as pas de problème.
Bon ap'

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 12:46

Tu m'envoies stp par mail le croquis sinon on va tourner en rond longtemps

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:20

Bah j'ai pas ton email.

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:24

Cf voir profil

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:32

Le truc c'est que jsuis nouvelle et donc je sais pas comment faire =(

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:42

Ben c'est simple à chaque message il y a à entete le nom et un petit bonhomme tu cliques dessus.Comme tu es nouvelle je t'informe que sur ce site il est interdit de communiques dans les textes des messages adresses email télephones etc etc

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:44

Et après je fais quoi ?
Jle fais sur quoi le croquis ?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:47

Tu n'as pas de scanner? Si oui alors tu le transmets sinon je ne vois pas d'autres solutions

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:48

Non je n'ai pas de scanner

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:49

C'est pour quand que tu dois rendre ce devoir? J'aimerais bien faire la résolution en fin d'après midi si ça ne te gêne pas puisque je dois partie cet am.Est ce que ca te convient comme delais?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:50

Bon ben ce n'est pas grave je vais voir en fin d'am de plus près ton enoncé et je vais essayer de me dépatouiller avec tout ça.

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:51

C'est pour lundi mais je n'ai l'ordinaeur que jusqu'à demain. Mais oui c'est bon comme délai! Merci

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 13:59

Eh bien comme tu ne peux remettre un plan on va essayer de le faire via des écritures.
Dis moi Marielou072!!!
Je trace un cercle de diamètre AB=8cm et je mets O le centre de ce cercle.
Je positionne les deux points K et L dans un demi cercle: superieur ou inferieur???
Ou sont les points I et J dans ton croquis???

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 14:04

Alors tu traces un demi cercle de centre O.
Ensuite, L et K sont deux points du demi cercle et I et J deux points sur le diamètre [AB].
Cela forme le rectangle IJKL.
On a [AB] = 8 cm.
[AO] = [BO] = 4 cm.
On ne connait pas ni longueur ni la largeur du rectangle.

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 14:34

Ahhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh!!!!!!! Ben je vois plus clair comme ça....Forcement le dessin que j'avais en tête n'était pas celui là!!!!!
Alors Marielou072 patiente stp un peu vers la fin de l' am je te donnerai la réponse.

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 14:37

D'accord, merci beaucoup! =D

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 15:30

Bon Marielou!!! prends des forces.
Je pense qu'au niveau fonctions vous n'avez pas fait grand chose alors je te donnerai un max d'infos pour que tu ne sèches pas devant le (ou la) prof si il (elle) te pose des questions.
Je vais te donner les résultats des calcul por x variant dans l'intervalle [0;4]. Avec tout ca tu vas pouvoir dersser ce tableu au propre et faire la courbe au mieux que tu peux.
Allons y!!!!
On notera x la distance OJ
Depuis O tu mènes stp une perpindiculaire à KL et M est le point d'intersection de cette perpendiculaire avec KL
L'aire du rectancle IJKL est le double de celle du rectangle OJLM
L'aire du rectangle OJLM est
s=OJ*JL=x*JL
Appliquons le théorème de Pythagore dans le triangle OJL
Alors OL²=OJ²+JL² d'où JL²=4²-x² cad JL=(16-x²)
avec x[0; 4]
Ainsi s=x*(16-x²)
Donc la fonction de l'aire du rectangle est
A(x)=2x*(16-x²)
Cette fonction est de variable x dans l'intervalle [0,4]
Voici le tableau des valeurs de A(x) pour x variant dans cet intervalle avec un pas de 0,1
Point de départ:
x A(x)
0,0 || 0,00
0,1 || 0,80
0,2 || 1,60
0,3 || 2,40
0,4 || 3,18
0,5 || 4,00
0,6 || 4,75
0,7 || 5,51
0,8 || 6,27
0,9 || 7,01
1,0 || 7,75
1,1 || 8,46
1,2 || 9,15
1,3 || 9,83
1,4 || 10,49
1,5 || 11,12
1,6 || 11,73
1,7 || 12,31
1,8 || 12,86
1,9 || 13,37
2,0 || 13,85
2,1 || 14,29
2,2 || 14,69
2,3 || 15,05
2,4 || 15,36
2,5 || 15,80
2,6 || 15,80
2,7 || 15,93
2,8 || 15,99
2,9 || 15,97
3,0 || 15,87
3,1 || 15,67
3,2 || 15,36
3,3 || 14,91
3,4 || 14,32
3,5 || 13,55
3,6 || 12,55
3,7 || 11,27
3,8 || 9,49
3,9 || 6,93
4,0 || 0,00

Ainsi le maximum est atteint pour x=2,80
Quand tu traceras cette courbe tu trouveras une belle brache de parabole au dessus de l'axe des x
Appliques toi bien pour qu'on puisse partager la note fifty fifty!!!!
Mais non Marielou je plaisante!!!
A toi et si tu as des questions n' hésites surtout pas avédis
Pit à Gore

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 15:43

Oula !! xD
J'ai pas tout compris..
Ca veut dire quoi "cad" quand tu fais le théorème de Pythagore?
Et comment trouves tu toutes ces valeurs?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 15:45

cad= c'est à dire et toutes ces valeurs je les ai eu par la calculatrice!!!Es tu au moins contente?? T'as plus qu'à copier!!!

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 15:52

OUI ! Merci beaucoup !
Et donc c'est quoi l'aire maximale? pck tu as trouvé ou est ce qu'il fallait placer le point I.
En tout cas, merci !

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 15:58

Je vois que qd tu as utilisé le théoréme de pythagore, tu as mis OJ²=4² mais OJ n'est pas égal à 4, c'est OB.

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 16:02

Regarde bien la ligne ci dessous Marielou!!!! tu vas être à l'amende!!!!
Regarde bien les membres de l'égalité....
Alors OL²=OJ²+JL² d'où JL²=4²-x² cad JL=(16-x²)
Avédis

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 16:04

Avédis? Ca veut dire quoi?
Jcomprends tjrs pas cette ligne^^
Et l'aire maximale est de combien ?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 16:12

L'aire maximale est obtenue pour 2,8 et sa valeur est 15,99 désolé Avédis c'est mon prénom

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 16:15

Excuses moi Marielou je dois partir maintenant (un peu de course pour me vider la tête)Si tu as besoin d'autre chose tu passes un nouveau message
A plus et bon courage pour la rédaction de ton devoir

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 17:44

D'accord! J'ai tout compris !
Merci beaucoup =D

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 17:48

De rien Marielou et je suis ravi que tu as tout compris comme il faut!!
Bonne soirée et à plus

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 20:22

Excuse mwa mais j'ai encore une question ==> Dans le triangle OJL, tu utilises le théorème de Pythagore. Mais pour l'utiliser, il faut que le triangle soit rectangle. Or, ce n'est pas le cas ici ?

Posté par
plumemeteore
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 20:37

bonjour
le rectangle IJKL est le double du rectangle ayant pour côtés [OI] et [IL]
si OI = x, IO = (16-x²)
le carré de l'aire de la moitié du rectangle IJKL est 16x²-x4
soit w = x²; le carré de cette aire est 16w-w²
or -w²+16w-64 est -(w-8²)
-w²+16w-64 0
-w²+16w 64
le maximum du carré de l'aire est 64; l'aire maximale est 8; l'aire maximale du rectangle IJKL est 8*2 = 16 cm²
-w²+16w = 64 -w²+16w-64 = 0 -(w-8)² = 0 w = 8 x = 8

Posté par
plumemeteore
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 20:39

dans ma deuxième ligne :
c'est IL qui est égal à (16-x²) et non IL

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 20:57

Pour Pit à Gore
J'ai voulu vérifier les calculs du tableau seulment je ne trouve pas les memes nombres que toi. ourtant, il faut utiliser le produit en croix, non ?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 21:35

==================>>>>>à Plumeteore
Le problème s'adresse à des elèves du niveau de seconde il serait bon d'en tenir compte puisque les résolutions des équations du second degré ne sont pas enseignés à ce niveau!!!!!
De plus les lettres que tu utilise ne concordent pas avec le croquis

===================>>>>>>à Marielou
Pourquoi veux tu que le triangle OJL ne soit pas rectangle????
Dans l'enoncé IKLJ est un rectangle!!!!
Pour le tableau des valeurs pour quels points tu trouves des écrarts????
Es tu certaine d'avoir rentré dans ta calculatrice la bonne fonction????
Celle qui a servi pour le tableau est S=2x (16-x²)
A toi!!

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 21:42

Donc tu es sure pour les valeurs du tableau?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 21:44

Ben oui ca été vérifié à la fin de l'exo sur calculette.
Dis moi pour quelle valeur de x tu souhaites faire une vérification et on fera le calcul mannuellement
J'aimerai bien savoir comment tu fais les calculs pour savoir si tu es sur la bonne voie.

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 21:55

Enfaite, j'utilise le produit en croix, c'est ça ou pas ?

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 21:59

Quelle produit en croix Marielou!!!Là tu as une fonction S representant l'aire du rectangle définie par S=2x(16-x²) il y a aucune raison de calculer les valeurs de S selon les valeurs de x
Dis moi stp quels calculs tu fais exactement je suis certain que tu fais fausse route
Pit à Gore

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 22:00

Jfais le produit en croix!
Mais jne comprends pas comment tu trouves tous ces nombres!

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 22:12

Allez Marielou je vais t'expliquer comment je trouve ces nombres mais je vais prendre quelques exemples
La fonction est S(x)=2x(16-x²)
Par exemple pour
x=0 S(0)=2*0*(16-0²)=O
x=1 S(1)=2*1*(16-1²)=2*15=7,7459
arrondi à 7,75
x=2 S(2)=2*2*(16-2²)=2*12=13,856
x=3 S(3)=2*3*(16-3²)=2*7=15,874
x=4 S(4)=2*4*(16-4²)=2*0=0
Regarde donc ces resultats avec mon tableau mais je suis curieux de savoir quel sorte de produit en croix tu fais!!!!!

Posté par
Marielou072
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 22:16

Ahhhhhhhh D'accord!
J'ai compris!
Merci Beaucoup!
Jcrois que jtai tout dmandé ce que je ne comprenais pas^^
Bonne soirée!

Posté par
Pit à Gore Correcteur
re : Aire maximale d'un rectangle inscrit dans un demi-cercle 14-02-09 à 22:20

J'aimerais tout de meme savoir quels calculs tu faisais stp

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