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Déplacement d'un escargot

Posté par
maelenna
29-12-15 à 16:44

Bonjour, mon professeur m'a donné un DM de maths à faire et je bloque sur cet exercice. Je vous serai reconnaissant si quelqu'un pouvait m'aider. Merci d'avance.

                                                                                      PROBLEME

Un gastéropode avide d'aventures rampe (péniblement) dans un jardinet rectangulaire de 4m de long et 3m de large: il souhaite découvrir de nouvelles contrées.

Il part du point O au centre du terrain et se dirige vers l'Est à la vitesse (considérable) de 6 cm par minute mais au bout d'une minute, il décide de changer de direction: il tourne de +/45 et poursuit sa route pendant une minute. Puis tourne à nouveau de +/45 et continue pendant une minute et ainsi de suite.

Arrivera-t-il à sortir du jardinet avant deux heures ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 17:10

Bonjour, bizarre ce /45 ? il ne tourne pas plutôt de /4 ?
tu devrais d'abord simuler tout ça dans geogebra pour te faire une idée du résultat et aussi de ce qu'il faut calculer pour aboutir.

Posté par
maelenna
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 17:29

Non non je sais que c'est bizarre mais cet escargot tourne bien de /45!

Oui j'ai essayé sur géo gébra et je pense à un polygone à 90 cotés mais je ne parviens pas à reproduire la figure sur le logiciel

Posté par
Glapion Moderateur
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 17:45

si c'est faisable, il faut utiliser le tableur :
Déplacement d\'un escargot
ça sort au 36 ième pas. je peux te donner le détail des syntaxes à rentrer si tu as besoin.

Posté par
maelenna
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 17:49

Ce serait vraiment sympa de ta part, cela fait 2h que je cherche sur le logiciel..

Posté par
mathafou Moderateur
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 17:59

Bonjour,

"le logiciel" n'est peut être pas forcément la panacée ... le salut vient peut être de la trigo et du calcul ...
et c'est peut être bien ce qui est attendu, ce calcul avec la trigo (et une simple calculette même pas programmable)

calcul du rayon du cercle circonscrit à un polygone connaissant le nombre de ses côtés et son angle au centre
calcul de l'angle au centre nécessaire pour atteindre le bord du champ
et donc nombre de fois l'angle de pi/45 pour avoir cet angle là.

Posté par
maelenna
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 18:03

il me semble que cela donne un polynôme 90 côtés
malou > ***lien supprimé***Déplacement d\'un escargot

merci de mettre ton image sur le site la prochaine fois

Cette image ne vient pas de moi mais je sais qu'elle est bonne. Il faut que j'explique par le calcul mais je ne comprend pas ce que tu veux dire par "son angle au centre" et "de l'angle au centre nécessaire pour atteindre le bord du champ"

Posté par
Glapion Moderateur
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 18:07

Donc on utilise la fenêtre tableur.
j'ai utilisé les nombres complexes car c'est plus simple (j'espère que tu sais ce que c'est ?).
Déplacement d\'un escargot
dans la colonne A j'ai rentré 1;2;3; etc .... (tu tapes 1 et 2 et tu tires vers le bas)
la case B1 c'est le centre du jardinet donc z_0 = 2+1.5 i l'affixe du centre
dans la case B2 on rentre la formule de récurrence qui va nous permettre de calculer tous les points quand on va copier la formule vers le bas. on tape :
B1 + (6 / 100) e^(i (A2 - 1) pi / 45)
qui veut dire que pour avoir le point suivant on part du précédent et on rajoute un nombre complexe de 6/100 de module et d'angle (n-1)pi/45
Quand on tire la formule vers le bas, ça calcule tous les points par la formule de récurrence z_{n+1}=z_n+(6/100)e^{(n-1)i\pi/45}

les points obtenus sont automatiquement implanté dans la fenêtre graphique, on a rien besoin de faire. j'ai rentré un rectangle de 4 de long sur 3 de haut tout au début.

il n'y a plus qu'à regarder quand est-ce qu'un point déborde du rectangle.

Posté par
malou Webmaster
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 18:07

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q05 - Puis-je insérer une image dans mon message ? Comment faire ? Quelle image est autorisée ?

Posté par
Cpierre60
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 18:07

Bonsoir,
Je te suggère de le faire avec Excel.
On part x0=0=y0
x1=0.06    y1=0
x2=x1+0.06*cos(/45)   y2=y1+0.06*sin(/45)
.
.
.
xn+1=xn+0.06*cos(n/45)
yn+1=yn+0.06*sin(n/45)

Reste à savoir si Nord-Sud on a les 3 mètres ou les 4 mètres...moi, je trouve qu'au bout de 36min il est à plus de 1.5m vers le nord...
Sauf erreur !
J'arrive après le combat, mais je poste quand-même !

Posté par
mathafou Moderateur
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 18:36

je veux dire faire une figure "de principe" et pas avec des bidules illisibles, pour raisonner avec de la trigo

Déplacement d\'un escargot

l'angle au centre du polygone c'est (numériquement on sait que c'est pi/45)
on connait OA = a = 6cm
on en déduit R par la trigo
et même au besoin IH (donnant la position du centre)

l'angle au centre à considérer pour atteindre le bord du champ c'est (ou à peu près, vu que M sera dans le secteur "entre" E et F que l'on prenne l'intersection du cercle avec le bord du champ ou l'intersection du segment EF avec le bord du champ ça reviendra au même, et que l'on cherche l'angle OIM ou l'angle HIM, c'est kif-kif vu que la différence entre les deux c'est pi/90 connue, on choisira celui qui donne le calcul le plus simple.


évidemment si l'exercice est conçu non pas comme un exercice de trigo mais comme un exercice de programmation (de tableur) ...
pas la peine de se fouler et la suite des "altitudes" de l'escargot, consciencieusement programmée dans un tableur donne le résultat directement sans effort.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 18:55

moi je suis d'accord, mathafou, il faut démontrer par de la trigo. la simulation c'était juste pour se faire une idée de la trajectoire parcourue.

(j'aime bien ton " directement sans effort" alors que les gens peinent affreusement dans les algorithmes ou sur les tableurs , tout le monde n'est pas mathafou)

Posté par
mathafou Moderateur
re : Déplacement d'un escargot 29-12-15 à 19:06

oui c'est "un peu" exagéré le "directement sans effort" !!
et puis de toute façon il y a tout de même un bon bout de trigo dans l'algorithme / formules à saisir...



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