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conteneur

Posté par
didier59264
27-07-18 à 09:02

Bonjour besoin d'aide
Merci
Les dimensions d'un conteneur en forme parallélépipédique rectangle sont normalisées pour faciliter son transport à l'international. Elles sont données en pieds, et le conteneur de référence mesure 20 pieds de long.il a un volume de 1360 pieds 3. On désigne par x la profondeur du conteneur et par h sa hauteur et h sont en pieds.


1. a) cas particulier : Si le conteneur a une profondeur x de 10 pieds, quelle est sa hauteur ?
(On rappelle que le volume du parallélépipède rectangle est V=20*x*h)
b) cas général : En utilisant les données de l'énoncé montrer qu'une expression de h en fonction de x est h=68/x

2. Montrer que l'aire totale S du conteneur (càd la somme des aires des six faces) s'écrit en fonction de x :  S(x) = 40 x+136+2720/x
3. Dans cette question, toute trace de recherche, même incomplète ou d'initiative, même infructueuse, sera prise en compte.
On se propose de fabriquer avec le moins de tôle possible un conteneur (autrement dit que la surface S soit minimale).
Elaborer une stratégie pour déterminer les dimensions x et h telles que la surface d'acier à utiliser pour construire le conteneur soit minimale.
Mettre en œuvre cette stratégie.

conteneur

Posté par
didier59264
re : conteneur 27-07-18 à 09:24

J'ai commencé mais le reste je ne voit pas comment démontrer ce qu'il demande
1) a) V=20*x*h
          V=1360 pieds3               x=10
      H= V/20*x               h= 1360/20*10 =6,8 pieds
      La hauteur est de 6,8 pieds
2) Aire de rectangle   A=L*l
2 faces de Longueur 20 pieds et de largeur 10 pieds
2 faces de longueur 10 pieds et de largeur 6.8 pieds
2 faces de longueur 20 pieds et de largeur 6.8 pieds
Donc :
A = 2(L*l) =2(20*10) =400 pieds2
A = 2(L*l) =2(10*6.8) =136 pieds2
A = 2(L*l) =2(20*6.8) =272 pieds2
Aire totale=400+136+272=808 pieds2

Posté par
hekla
re : conteneur 27-07-18 à 09:55

Bonjour

la question 2 est la même que la question 1 sauf que la profondeur est x au lieu de 10

volume du parallélépipède  1360

aire de la surface de base 20 x

on peut ainsi en déduire la hauteur en fonction de x

2 faces de longueur 20 pieds et de largeur x pieds
2 faces de longueur x pieds et de largeur h pieds
2 faces de longueur 20 pieds et de largeur h pieds

d'où l'aire de la surface totale

on a une fonction en x  étude d'icelle .

Posté par
didier59264
re : conteneur 27-07-18 à 10:54

bonjour,
Je trouve ça est ce bon merci
1) a) V=20*x*h
          V=1360 pieds3               x=10
      h= V/20*x               h= 1360/20*10 =6,8 pieds
      La hauteur est de 6,8 pieds
     b) V=20*x*h
          V =1360 pieds3       x= ?           h= ?
      h=V/20*x                 h=1360/20*x =68/x   donc h=68/x
2) Aire de rectangle   S=L*l
2 faces de Longueur 20 pieds et de largeur x pieds
2 faces de longueur 10 pieds et de largeur 6.8 pieds
2 faces de longueur 20 pieds et la largeur h 68/x pieds
Donc :
S = 2(L*l) =2(20*x) =40x pieds2
S = 2(L*l) =2(10*6.8) =136 pieds2
S = 2(L*l) =2(20*68/x) =2720/x pieds2
S (x)=40x+136+2720/x
reste que le 3 ou je suis entrain de chercher

Posté par
hekla
re : conteneur 27-07-18 à 11:15

pour 1 a

j'aurais plutôt écrit  V=20\times 10\times h =1360 d'où h=6,8

2

2 faces de longueur x pieds et de largeur  h\  68/x pieds^2=2x\times \dfrac{68}{x}=136

n'appelez pas S les trois surfaces différentes

on a donc bien S(x)=40x+136+\dfrac{2720}{x}

question 3 on étudie x\mapsto 40x+136+\dfrac{2720}{x}

dérivée, signe de la dérivée

Posté par
didier59264
re : conteneur 27-07-18 à 12:06

merci pour vos reponses mais pour la question 3
je ne vois pas comment faire j'attend vos reponse pour m'aider en m'en sortir car apres je doit expliquer à mon fils comment il doit faire .

Posté par
hekla
re : conteneur 27-07-18 à 12:23

je vous l'ai indiqué  

le minimum est à rechercher parmi les valeurs qui annulent la dérivée

pour calculer la dérivée  voir Formules - Formulaire : Dérivées de fonctions usuelles


si l'on a une fonction décroissante puis croissante  la fonction admettra bien un minimum

l'étude du sens de variation d'une fonction passe souvent  par la détermination de la dérivée et de son signe

voir aussi la fin de cette fiche Cours sur les dérivées et la dérivation

Posté par
didier59264
re : conteneur 27-07-18 à 18:40

bon ben je doit etre nul car je ne comprend rien a la derniere meme avec les explicationd données .
merci

Posté par
hekla
re : conteneur 27-07-18 à 19:36

soit A la fonction définie sur \R_+ par A(x)= 40x+136+\dfrac{2720}{x}

on dérive

A'(x)= 40(1)+0+2720\times( \dfrac{-1}{x^2})= 40-\dfrac{2720}{x^2}=\dfrac{40x^2-2720}{x^2}=\dfrac{40(x^2-68)}{x^2}

pour quelle valeur positive x_0  la dérivée est-elle nulle  ?

quel est le signe de la dérivée :

pour x<x_0 ?

pour x>x_0

Posté par
didier59264
re : conteneur 27-07-18 à 19:58

encore un grand merci j'avais commence la derive mais j'avis faux
cordialement.

Posté par
hekla
re : conteneur 27-07-18 à 20:47

de rien

x=\sqrt{68}

Posté par
Elsalyonnaise
re : conteneur 30-10-20 à 11:10

Bonjour à tous,
J'ai reçu la même question mais avec des valeurs différentes.
Si j'ai bien compris pour calculer la largeur pour que le moins de matière possible soit utilisé, il me suffit de trouver la valeur pour laquelle la derivée S'(x) est = 0 ?
Merci pour vos réponses !

Posté par
hekla
re : conteneur 30-10-20 à 11:24

Bonjour

Les extrema sont à rechercher parmi les valeurs où la dérivée s'annule.
Vous aurez un minimum en x_0 si S'(x_0)=0 et si S'(x) <0 avant  x_0 et  S'(x)>0 après

Posté par
Elsalyonnaise
re : conteneur 30-10-20 à 11:43

D'accord donc vu que ma dérivée est :

s'(x)=40x²-2720)/x²

Je dois chercher pour quelle valeur de x positive la formule devient=0

Posté par
hekla
re : conteneur 30-10-20 à 12:02

Oui
Est-ce bien 40x^2-\dfrac{2720}{x^2} ?

Posté par
Elsalyonnaise
re : conteneur 30-10-20 à 12:05

non le 40x²-2720 sont sur x²

Posté par
hekla
re : conteneur 30-10-20 à 12:07

Commencez alors par mettre 40 en facteur  cela simplifiera largement

Posté par
Elsalyonnaise
re : conteneur 30-10-20 à 12:35

j'ai trouvé alors comme valeur final environ 8.245 cela correspond ?

Posté par
hekla
re : conteneur 30-10-20 à 12:40

Vous aviez bien les mêmes valeurs

même fonction, même minimum  on avait bien obtenu \sqrt{68}\approx 8,246

Posté par
Elsalyonnaise
re : conteneur 30-10-20 à 12:50

Oh super merci beaucoup et dernière question âpres j'arrête de vous embêter:

j'ai sur mon parallélépipède comme mesure : h=? L=20 et x=?

On me demande de prouver que la dérivée de s(x) (qui est la surface de métal utilisé) donc

s'(x)= (40x²-2720) sur x²

Posté par
hekla
re : conteneur 30-10-20 à 13:14

Vous venez de déterminer x pour que le parallélépipède ait  une surface minimale

Volume 1360  = h\times 20\times x d'où h en fonction de x

Vous avez dû écrire la surface de tôle nécessaire et obtenir 40 x+136+\dfrac{2720}{x}

ensuite pour la dérivée c'est la somme des dérivées de fonctions élémentaires  

ensuite une petite réduction au même dénominateur  pour trouver la dérivée sous la forme voulue.
  

Posté par
Elsalyonnaise
re : conteneur 30-10-20 à 18:23

Tout est bon je reviens sur la dérivé merci beaucoup pour le coup de main !
Bonne fin de journée !

Posté par
hekla
re : conteneur 30-10-20 à 18:34

Y a-t-il un problème avec la dérivée ?

de rien
Bonne soirée



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