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Algorithme et cercle

Posté par
philaemaths
04-11-15 à 19:13


Bonsoir,

Énoncé :

Le plan est muni d'un repère orthonormé. L'unité graphique est 1 cm.

1) Etudier le sens de variation de la fonction définie sur [0,2] par f(x)=4-x²
On nomme A l'aire de la partie du plan située entre l'axe des abscisses, l'axe des ordonnés et la courbe Cf représentative de f.
F est strictement décroissante sur l'intervalle [0,2].

Partie A : détermination approchée de l'aire A


1) On trace des rectangles comme indiqué ci-dessous : Figure 1 figure 2 [ Voir Figure]

a) Justifier que la somme des aires des rectangles de la figure 1 est 1/2[f(0,5)+f(1)+f(1,5)]
Ici la longueur d'un rectangle est égale à f(x) et sa largeur à 0,5.
On a donc A = 1/2xf(0,5)+1/2x(1)+1/2xf(1.5)

b) Exprimer que la somme des aires des rectangles de la figure 2 et en déduire un encadrement de A
A2= 1/2[f(0)+f(0.5)+f(1)+f(1.5)
A est donc compris entre 1/2[f(0,5)+f(1)+f(1.5)] et 1/2[f(0)+f(0.5)+f(1)+f(1.5)


2) a) Faire les figures analogues pour des rectangles de largeur 0,25

b) En déduire un nouvel encadrement de A
A est compris entre 1/4[f(0.25)+f(0.5)+f(0.75)+f(1)+f(1.25)+f(1.5)+f(1.75)] et 1/4[f(0)+f(0.25)+f(0.5)+f(0.75)+f(1)+f(1.25)+f(1.5)+f(1.75)

3) a) Ecrire un algorithme qui permette d'obtenir un encadrement de A grâce à des rectangles  de largeur 0,001 ?
Là je bloque, je ne sais pas du tout comment on formule un algorithme

b) Programmer cet algorithme

c) Quel encadrement de A obtient-on ?

Partie B/ Determination exacte de A


1) Justifier que ( Cf ) est une portion de cercle
Je vois vraiment pas comment je peux justifier.

2) En déduire la valeur exacte de A


Pourriez vous m'aidez svp, merci d'avance !

Algorithme et cercle

Posté par
littleguy
re : Algorithme et cercle 05-11-15 à 10:27

Bonjour,

Tu peux regarder ici : Algorithme et fonctions racines carrés

Posté par
vham
re : Algorithme et cercle 05-11-15 à 11:45

Bonjour,

Si on parle de cercle, c'est  f(x)=\sqrt{4-x^2}

Comment peut-on faire un devoir avec ce genre de faute d'inattention ?

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 05-11-15 à 13:18


Exemple d'algorithme :


DECLARATIONS :
    f(x)  EST LA FONCTION  racine(4 - x^2)
    min   EST un NOMBRE    // minimum de x
    max   EST un NOMBRE    // maximum de x
    pas   EST un NOMBRE    // intervalle entre deux valeurs de x
    a1    EST un NOMBRE    // aire inférieure
    a2    EST un NOMBRE    // aire supérieure

INITIALISATION :
    min = 0
    max = 2
    pas = 0.001
    a1  = 0
    a2  = 0

TRAITEMENT :
    POUR  x = min  JUSQU'A  max-pas  PAR INCREMENT DE  pas
        a1 = a1 + pas * f(x+pas)
        a2 = a2 + pas * f(x)
    FIN_POUR
    Afficher "Aire inférieure = ", a1
    Afficher "Aire supérieure = ", a2

FIN

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 05-11-15 à 13:20

Cet algorithme fonctionne pour n'importe quelle fonction monotone.
Il suffit de déclarer la fonction f(x).
Et d'initialiser min, max et pas.

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 19:01

D'accord, merci beaucoup
Mais comment je justifie que Cf est une portion de cercle?

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 19:14

En revenant à la définition d'un cercle : ensemble des points à égale distance du centre.
Ici, deviner le centre du cercle est assez facile.

Tu prends un point  M(x,y)  sur la courbe, donc par définition  y = f(x)
... et tu regardes si M est à distance constante d'un point qui serait le centre du cercle.

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 19:54

1) Justifier que ( Cf ) est une portion de cercle
A l'aide de géogebra, je trace un segment [AB], A(0,0) et B(1, 4-1² )ensuite je déplace le point B sur la courbe. On remarque que la longueur [AB] est toujours la même. On peut en déduire que le point A est le centre d'un cercle de rayon de 2 cm. Donc Cf est bien une portion de cercle.

2) En déduire la valeur exacte de A

A= 2R² /4

C'est correct ?

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 20:28

Il faut faire varier les coordonnées du point B, en prenant x et f(x).
Et de toutes façons ta justification avec geogebra ça ne vaut pas une cacahuète.
C'est comme si tu mesurais ça à la règle...

Calcules donc la longueur de AB grâce aux coordonnées de A et de B.
Et tu regardes si c'est constant.

Ensuite ta valeur de A tu peux la simplifier en remplaçant R par sa valeur.
Et elle est fausse en plus...

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 20:43

Pour  répondre à la question 1, je calcule la longueur de plusieurs segment, par ex AB, AC, AD grâce à leur coordonnées ensuite je conclue.
Puis pour la deuxième question je calcule l'air du quart du disque et non pas celui du cerle (2R² /4).
Donc A = *2² /4

cette fois-ci c'est correct ?

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 21:55

OK pour A.

Mais tu n'as toujours pas compris comment prouver qu'il s'agit d'un cercle.
Tu ne prends pas plusieurs points : ça ne prouverait rien.

Tu prends TOUS les points.
Pour ça tu prends un point quelconque M(x,y)
M est sur la courbe donc y = f(x)

Reste à calculer AM

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 21:57

A est le point O ici, de coordonnées (0,0)
Donc il est facile d'avoir les coordonnées du vecteur OM.
Et donc sa longueur.

Cours de troisième...

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 22:36

Désolé mais je ne comprends toujours pas...

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 22:46

Tu sais calculer la longueur d'un vecteur ?

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 22:48

oui un vecteur AB à  pour coordonnée (xb-xa,yb-ya)

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 22:50

Ce n'est pas la question que j'ai posée.

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 22:55

Sais-tu calculer la longueur d'un vecteur, à partir de ses coordonnées ?

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 22:59

non

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:03

Alors il faut réviser ton cours.

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:04

Et calculer la distance entre deux points ?
Tu sais faire ça ?

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:06

Je sais calculer la longueur d'un segment AB à partir de ses coordonnées mais pas la longueur d'un vecteur, je ne l'ai pas encore appris.

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:11

En première S ? Vaste blague !

De toutes façons la longueur d'un segment AB ou celle du vecteur AB c'est la même chose.
Donc si tu prends un point M(x,y) quelconque, quelle est la longueur du segment OM ?

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:16

OM = racine carré de((xm-xo)²+(ym-yp)²)

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:18

M a pour coordonnées x et y
O a pour coordonnées ...

Applique ta formule à ça.

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:23

OM= racine carré de((x-0)²+(y-0)²)
  =racine carré de(x²+y²)

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:24

Très bien.

Si le point M est sur la courbe Cf représentative de f, que vaut y (par rapport à x) ?

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:30

Je pense que y=f(x)

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:32

Très bien.

Donc il te suffit à présent de remplacer y par f(x) dans la formule de la longueur de OM.
En n'oubliant pas ce que vaut f(x) dans cet exercice...

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:37

OM = racine carré de(x²+4-x²)

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:39

FAUX
Tu as oublier d'élever quelque chose au carré...

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:41

OM = racine carré de(x²+ racine carré de(4-x²))

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:42

Tu as ré écrit la même chose.

Je te rappelle ta formule : OM = racine(x²+y²)

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:46

OM = racine carré de[x²+(racine carré de (4-x²)²]

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:48

Très bien.

Peux-tu à présent simplifier cette expression ?

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:53

OM = racine carré de[x²+(racine carré de(4-x)²)²]
   = racine carré de (x²+ 4-x²)
   = racine carré de (x²-x²+4)
   = racine carré de (0+4)
   =2

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:54

Ouf !

Peux-tu conclure à présent ?

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:56

On peut en déduire que O est le centre du cercle et que Cf représente 1/4 de ce cercle.

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 06-11-15 à 23:58

Oui mais c'est mal dit.

Tu as prouvé que tout point M sur Cf est à distance constante R=2 du point O.
Donc M est sur le cercle de centre O et de rayon R=2.

OK ?

Posté par
philaemaths
re : Algorithme et cercle 07-11-15 à 00:03

ok !
Merci BEAUCOUP ! Vous m'avez vraiment éclairé !
Je vous tiendrai au courant pour la note.

Posté par
LeDino
re : Algorithme et cercle 07-11-15 à 00:08

bonne nuit.

Posté par
amina34
re : Algorithme et cercle 03-12-17 à 15:37

bonjours,
moi j'a le meme sujet pour le dm ja tout fait, a par le grand B
- determination exacte de a
a_ justifie que Cf est une portion de cercle
b_en deduire la valeurs exacte de a

ja regarde vos commontaire mais ja pas bien commpris

merci d'avance



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