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Derivation, dans l'espace

Posté par
IamMe
21-03-19 à 16:53

Bonjour, j'ai un exercice que je n'arrive pas à terminer :
On inscrit un cône dans une sphère de centre O et de rayon R comme indiqué sur la figure ci-dessous où le point O' est "sous" le point O.

Déterminer la distance OO' pour que ce cône ait un volume maximum.


Je ne sais pas comment faire la figure...
Mais le R est sur la distance OA.

J'ai fait OO' = x

R=OA

O'A2=R2-x2

V=π/3*R2*h
V=π/3*(R2-x2)(R+x)

Et je ne vois pas comment aller plus loin, comment dériver...

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 16:58

bonjour

pour t'aider, ou vérifier ta fonction, il nous faudrait la figure.

sinon, pour dériver, tu dois dériver par rapport à x,
l'autre variable étant considérée comme constantes.

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 16:59

comme constante.

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:07

V=π/3(R3+R2x-Rx2-x3)

V'=-3x2-2xR+R2

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:09

je trouve comme toi

étudie cette fonction :
- domaine de définition, variation, extremum

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:10

Mais comment on trouver les discriminants ? Car avec R...

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:11

te laisse pas impressionner par R
fais comme si c'était un nombre quelconque.

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:12

C'est à dire ?

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:14

= b²-4ac

avec a = -3
b = -2R
c= ....?

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:17

c=R2

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:19

oui
continue

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:22

Delta =R2-4ac=R2+12R2=13R2
x1=(-R+13R2)/2*(-3)
x1=(-R+13R2)/(-6)

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:24

erreur sur delta... reprends, et ça va bien te simplifier les calculs

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:26

erreur sur b...

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:31

delta =16R2 ?

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:32

bah oui

et ça, c'est un joli carré

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 17:37

je viens de voir :

IamMe @ 21-03-2019 à 17:07

V=π/3(R3+R2x-Rx2-x3)

V'(x)= (/3) [-3x2-2xR+R2]


évidement, ça ne change rien pour la suite - résolution de V'(x) = 0,
mais il manquait (/3) en facteur sur la dérivée

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 18:43

J'ai trouvé x1=1/3 et x2= -1
Et j'ai pas bien compris la rédaction écrite précédemment..

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 18:47

revois les racines, il y manque quelque chose.

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 18:48

j'ai pas bien compris la rédaction écrite précédemment..
tu parles pour la dérivée ?

rappel :
(f) ' = f '

ici, = /3

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 18:52

lorsque tu auras les bonnes racines pour la dérivée,
dresse le tableau de variation.

ça va t'obliger à :
- définir l'intervalle définition de V(x) : x varie entre quelle et quelle valeur  ?
- déterminer quand la dérivée est >0 ou <0 sur cet intervalle
- en déduire la variation, et donc s'il s'agit d'un maximum ou d'un minimum.

==> déterminer la ou les racine(x) de la dérivée ne suffit pas pour en déduire s'il s'agit d'un maximum ou  d'un minimum

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 19:04

*  déterminer la ou les racine(s)    ... je vois des x partout

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 19:48

1/3R et -1R

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 21-03-19 à 20:50

R/3 ou -R, oui.

tu sais poursuivre ?

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 14:10

Non car on a fait la correction de l'exercice et la méthode n'était pas la même et du coup je n'ai pas compris. Mais vous avez l'air de vous y connaitre donc on va continuer avec cette méthode.

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 14:13

Aussi la figure.

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 14:13

La voilà.

Derivation, dans l\'espace

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 14:19

Oups, je me suis trompé c'est pas H mais O'.

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 14:30

O', pas de souci.

avec quel logiciel tu as fait ce dessin ? (il est bien !)


par le calcul, on a vu que la dérivée s'annule pour -R et pour R/3.

reprenons à partir de 21-03-19 à 18:52 :
quel est l'intervalle de définition de V : x varie entre quelle et quelle valeur  ?

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 14:36

complète le tableau de variation qui doit avoir cette allure :

\begin{array} {|c|cccccc|} x & ?? & &? & & ?? \\\hline {signe\: de\: V '(x)} & &? & 0 & ? & & \\\hline {variation \: de\: V(x)} & & ? & & ? & & \\\hline \end{array}

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 14:37

on a fait la correction de l'exercice et la méthode n'était pas la même
quand on aura terminé, tu me montreras cette méthode - curiosité personnelle

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 14:42

je dois m'absenter.
une personne prendra le relais, sinon je reviendrai te lire en fin d'aprèm
a+

Posté par
IamMe
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 14:51

C'est le R qui me dérange.

Posté par
carita
re : Derivation, dans l'espace 23-03-19 à 19:15

je ne comprends pas ta réponse.

R, c'est le rayon de la sphère; il peut être égal à 2dm ou à 1m, peu importe.
ce qu'il faut retenir, c'est que c'est une constante.

la seule variable dans l'histoire, c'est x, i.e. la distance OO'.

tu as défini la fonction V comme étant une fonction de x
qui, à x, attribue le volume du cône.

on va étudier cette fonction V pour trouver son maximum.
pour cela, on fait le tableau de variation.
et la 1ère chose à définir, c'est le domaine de définition de V :
quelle peut être, dans l'absolu, la plus petite valeur de x? la plus grande ? aide-toi du dessin.
et donc l'intervalle dans lequel x va varier est  ...?
tu pourras ainsi renseigner la 1ère ligne du tableau de variation.

ensuite, on a vu que la dérivée s'annule pour 2 valeurs.
ces 2 valeurs (-R et (1/3)R)  dépendent de R, i.e. du rayon de la sphère : où est le problème ?
R, tu le considères comme un nombre connu, tout simplement.


en revanche, quand tu auras (enfin!) cherché le domaine de définition,
tu constateras que sur les 2 racines de la dérivée, une est à écarter : laquelle ?

pour le signe de la dérivée : regarde dans le cours, chapitre des fonctions du second degré, paragraphe sur le signe de la fonction.
que dit le cours ?
et donc ?

je te laisse (re)lire ce pavé et attend ton tableau de variation dûment complété.
a+



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