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Niveau seconde
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DM sur géométrie avec inconnues : je bloque Merci d avance

Posté par Taléia (invité) 19-02-04 à 12:09

j'ai un problème avec un exercice avec un cylindre et deux inconnues.
Merci de m'aider. Voici l'énoncer :
-On dispose d'une feuille rectangulaire de dimensions X et Y (en
cm) dont le périmètre reste fixe et égal à 60 cm.
Al'aide de ce rectangle, on fabrique un cylindre de hauteur X et de rayon
de base R. On cherche à fabriquer le cylindre dont le volume est
maximal.

J'ai déjà justifié pourquoi X appartenait à l'intervalle 0;30.

L'énoncer admet que lorsque X vaut 0 et 30, le cylindre a un volume nul.

1-a) Exprimer le rayon R de la base en fonction de Y puis en fonction
de X.
En fonction de Y j'ai trouver   2piR=Y donc R=Y/2pi
En revanche, en fonction de X je n'y arrive pas, j'ai essayer
plusieurs choses mais aucunes n'aboutissent.

1-b) Exprimer le volume V(X) en fonction de X.
le problème est que je n'ai pas R en fonction de X donc je ne peux
pas le faire. J'ai juste V(X)=piR²X

2-a) Vérifier que  X(30-X)²-4000=(X-40)(X-10)²
Après développement, les identités remarquables, factorisation je trouve
effectivement que cette égalité est correcte.

2-b) Etudier le signe de V(10)-V(X). En déduire pour quelle valeur de
X le volume du cylindre est maximal.
Là je n'y arrive pas du tout, il faut vraiment m'aider s'il
vous plait.

2-c) Calculer les dimensions de la feuille rectangulaire et le rapport
de la longueur sur la largeur.
Là aussi je bloque réellement.


Merci de m'aider à réaliser cet exercice.
J'attends des réponses avec impatience.

Posté par
watik
re : DM sur géométrie avec inconnues : je bloque Merci d avance 19-02-04 à 19:04

bonjour
permettez moi de vous répondre

le périmètre de la feuille reste constant donc 2(X+Y)=60
donc Y=30-X

donc R=Y/2Pi=(30-X)/2Pi

donc V(X)=X.(PiR²)=X.(Pi(30-X)²/4Pi²)=X(30-X)²/4Pi.

V(X)=X(30-X)²/4Pi.

2-a) Vérifier que  X(30-X)²-4000=(X-40)(X-10)² ?
vous savez faire.


V(10)=10(30-10)²/4Pi=4000/4Pi

V(10)-V(X)= 4000/4Pi  - X(30-X)²/4Pi
                   = -(X(30-X)²-4000)/4Pi

comme X(30-X)²-4000=(X-40)(X-10)²

donc

V(10)-V(X)=-(X-40)(X-10)²/4Pi
                    = (40-X)(X-10)²/4Pi

comme (X-10)²/4Pi >0

donc V(10)-V(X) est du signe de 40-X.

comme 0<X<30
donc  -30<-X<0
donc 40-30<40-X<40
donc 10<40-X<40

donc 40-X>0

donc V(10)-V(X)>0

donc V(X)<V(10)

donc le volume maximal de V est atteint en X=10cm

2-c) Calculer les dimensions de la feuille rectangulaire et le rapport
de la longueur sur la largeur.?

donc Y=30-x=30-10=20cm. et X=10cm

le rapport des dimensions est X/Y=10/20=1/2.

voila

je vous prie d'accépter mes remerciements

bon courage.

Posté par Taléia (invité)re : DM sur géométrie avec inconnues : je bloque Merci d avance 20-02-04 à 15:57

Merci beaucoup de m'avoir aidée. Je vais regarder ceci de plus
près pour tout comprendre correctement.



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