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Niveau troisième
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équation second degré

Posté par willy95 (invité) 06-09-05 à 13:11

Bonjour, je suis en panne devant un excercice. Pouvez vous m'aider ?

l'ennoncé :
Un menuisier propose à ses clients des portes en chêne ayant la forme d'un rectangle
surmonté d'un demi disque.
La hauteur du rectangle est égale à 180 cm. Sa largeur est variable.
Pour les calculs prendre ≈ π 3,14
1) Un client commande une porte de 96 cm de largeur.
a) Calculer la hauteur totale de la porte.
b) Calculer la surface totale de la porte.
2) Une cliente souhaite une porte dont la hauteur totale soit 234 cm. Calculer la largeur de
cette porte.
3) Un client dispose d'un budget de 890 euros et le coût de la porte est égal à 275 euros
par m². Quelle est la hauteur maximale de la porte que peut acheter le client ?


J'ai répondu à toutes les questions sauf la dernière...
Je pense que pour calculer la hauteur maximale de la porte que peut acheter ce client, il me faut calculer le rayon du disque puisque  :
hauteur totale = hauteur rectangle + rayon du dique

donc 890/275= 3,23 m² (surface maximum qu'il peut payer)
3,23 m² = surface rectangle + la moitié de la surface du disque
soit X le rayon du disque ; 2 fois X = la largeur de la porte
3.23=1.80x2xX + 3.14xX²x1/2
3.23=3.6X + 1.57X²
1.57X²+3.6X-3.23=0

Je suis coincé là !
merci pour votre aide !




Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 13:15

Bonjour,

Ce que tu as fait est bien,

As-tu vu les formes canoniques ?

Philoux

Posté par willy95 (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 13:57

Non  cela ne me dit rien...
J'ai cherché dans des cours le résolution d'équation du type
ax²+bx+c=0
mais je ne trouve pas !

Merci pour ton aide


Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 13:59

Salut,

le but de la forme canonique est de se ramener à résoudre une équation du type A²=B² qui donne ensuite (A+B)(A-B)=0 qu'on peut résoudre assez facilement.

Je vais essayer de te donner la méthode générale, patiente un peu

Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:00

Un petit lien pour comprendre :

Philoux

Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:10

Sinon

1.57X²+3.6X-3.24=0

tu divises par 1,57

X²+2.3X-2.06 = 0

tu dis que 2.3 = 2x1.15

X²+2(1,15)X-2.06=0

et tu dis que X²+2(1,15)X est le début du carré de (X+1,15) car

(X+1.15)²=X²+2(1.15)X+(1.15)²

donc X²+2(1.15)X=(X+1.15)²-(1.15)²

l'équation devient :

(X+1.15)²-(1.15)²-2.06 = 0

(X+1.15)²-3.38 =0

et tu dis que 3.38 est le carré de 1.84

(X+1.15)²-(1.84)² = 0

forme A²-B²=(A+B)(A-B)

(X+1.15+1.84)(X+1.15-1.84)=0

Soit (X+2.99)(X-0.69)=0

donc soit X=-2.99 (négatif à exclure)

soit X=0.69 à conserver

d'où la hauteur de porte 1,80 +0,69 = 2,49 m

Nota : tout a été fait avec des valeurs numériques approchées puisqu'on te dit de prendre pi=3.14 qui est approché.

Bon courage,

Philoux

Posté par willy95 (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:13


Merci Philoux !
J'ai compris la démonstration !

Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:15

Très bien Willy

Regardes, en détail le lien fourni et ses conséquences graphiques sur les courbes ( paraboles) : axe de symétrie, maxima...

C'est très intéressant et bien expliqué.

Philoux

Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 14:23

On cherche donc à résoudre une équation du type P(x)=0P(x)= ax^2+bx+c avec a\neq0(sinon on se retrouve avec une équation du premier degré classique...)

On peut donc fatoriser par a (si a=1, c'est pas la peine ).
On obtient P(x) = a(x^2+\frac{b}{a}x+\frac{c}{a}).

Ensuite, on essaie de reconnaître dans la parenthèse le début d'un carré.
           x^2+\frac{b}{a}x = x^2 +2\frac{b}{2a}x

d'où :   x^2+\frac{b}{a}x = x^2 +2\frac{b}{2a}x + (\frac{b}{2a})^2-(\frac{b}{2a})^2.



           x^2+\frac{b}{a}x = (x+\frac{b}{2a})^2 -(\frac{b}{2a})^2

           x^2+\frac{b}{a}x+\frac{c}{a} = (x+\frac{b}{2a})^2 -(\frac{b}{2a})^2 + \frac{c}{a}


           x^2+\frac{b}{a}x+\frac{c}{a} = (x+\frac{b}{2a})^2 -(\frac{b^2-4ac}{4a^2})

            P(x) = a[(x+\frac{b}{2a})^2 -(\frac{b^2-4ac}{4a^2})]= a(x+\frac{b}{2a})^2 -a(\frac{b^2-4ac}{4a^2}).

La forme canonique de P est donc :
5$\blue\fbox{P(x) = a(x+\frac{b}{2a})^2 -(\frac{b^2-4ac}{4a})}.


Voilà pour la forme canonique .

Si tu veux savoir faire comment résoudre P(x)= 0, fais-moi signe...






Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:23

Willy :

en prenant les "vraies" valeurs, tu trouves :

avec pi=3.14 : X=0.69085...

avec pi=3.14159.... : X=0.69078...

La valeur X=0,69 que nous avons approximée n'est pas trop fausse

Philoux

Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 14:24

philoux, tu lui as fourni un lien alors que j'ai dit que j'allais le faire !

Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:26

Désolé cinnamon nos post se sont croisés (13:59 et 14:00)

C'est le lien habituel que je fournis plutôt que de tout (mal, pour moi ) rexpliquer !

Félicitations pour le LTX

Philoux

Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:26

Par contre, le lien n'est pas aussi complet que ta démo,



Philoux

Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 14:27

"Félicitations pour le LTX"
Merci quand même...

Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 14:29

"Par contre, le lien n'est pas aussi complet que ta démo"

Ouais et c'est pas encore fini. J'attends une réponse de willy pour embrayer sur la résolution

Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:29

Je t'en prie (comme dit souvent cinnamon )

Philoux

Posté par willy95 (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:29

ne vous diputez pas pour moi,
à présent je suis riche de vos 2 interventions.
MERCI à tous les 2 !

Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:31

On se dispute pas, Willy 14:29

C'est courtois et bon enfant

Par contre, réponds à la sollicitation de cinnamon !


Philoux

Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 14:31

Je t'en prie...

Alors, la suite t'intéresse ?

Posté par willy95 (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:36

ok pour la suite !
et après j'aurai une autre question :
car je prépare un concours d'Etat et je n'aurai pas le droit à la calculatrice :
dans la réponse au problème précédent il y avait à calculer la racine de 3.37
manuellement, quelle méthode peut-on appliquer ?


Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:38

>willy 14:36

Une méthode rapide à la main



Philoux

Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 14:46

Sinon, extrait du célèbre :

En 1910, les élèves de 11 ans devaient savoir extraire, à la main, des racines carrées pour le certificat d'études !

J-P : au secours !

Philoux

équation second degré

Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 15:12

Ok

Voila la suite :

A 14h23, on a trouvé la forme canonique de P(x) qui est la suivante :
5$P(x)= a(x+\frac{b}{2a})^2-(\frac{b^2-4ac}{4a}).


On veut maintenant résoudre l'équation P(x) = 0.

Quitte à tout multiplier par -1, on peut supposer que a >0(puisque P(x)=0\Leftrightarrow-P(x)=0).

Supposons donc que a>0.

Pour que P(x) soit la différence de 2 carrés et qu'on puisse utiliser l'identité remarquable A^2-B^2=(A+B)(A-B), il faut et il suffit que \frac{b^2-4ac}{4a}\ge 0.
Puisque a>0, 4a>0 donc  b^2-4ac doit être positif.

Donc l'équation P(x) = 0 admet des solutions si et seulement si b^2-4ac\ge 0.

Si b^2-4ac< 0 , alors il n'y a pas de solutions et c'est fini.



Supposons maintenant que b^2-4ac\ge 0

Donc P(x) = 0 équivaut à [\sqrt{a}(x+\frac{b}{2a})]^2-[\sqrt{(\frac{b^2-4ac}{4a})}]^2=0 ,
ce qui équivaut à  4$[\sqrt{a}(x+\frac{b}{2a})+\sqrt{(\frac{b^2-4ac}{4a})}][\sqrt{a}(x+\frac{b}{2a})-\sqrt{(\frac{b^2-4ac}{4a})}]=0


Un produit est nul si et seulement si l'un au moins de ses facteurs est nul.
Donc \sqrt{a}(x+\frac{b}{2a})+\sqrt{(\frac{b^2-4ac}{4a})}=0 \red(1) ou  \sqrt{a}(x+\frac{b}{2a})-\sqrt{(\frac{b^2-4ac}{4a})}=0 \red(2).

Soit \Delta = b^2-4ac.

\red(1) équivaut à :
\sqrt{a}(x+\frac{b}{2a})+\frac{\sqrt{\Delta}}{2\sqrt{a}}=0
\sqrt{a}(x+\frac{b}{2a})=-\frac{\sqrt{\Delta}}{2\sqrt{a}}
x+\frac{b}{2a}= -\frac{\sqrt{\Delta}}{2a}.

Donc \blue x = \frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}.


\red(2) équivaut à :
\sqrt{a}(x+\frac{b}{2a})-\frac{\sqrt{\Delta}}{2\sqrt{a}}=0
\sqrt{a}(x+\frac{b}{2a})=\frac{\sqrt{\Delta}}{2\sqrt{a}}
x+\frac{b}{2a}= \frac{\sqrt{\Delta}}{2a}.

Donc \blue x = \frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}.

On peut remarquer que si \Delta= 0 alors, les équations \red(1) et \red(2) sont identiques.





En conclusion,

si \Delta = b^2-4ac <0, l'équation ax^2+bx+c= 0 n'admet pas de solutions dans \mathbb{R}.

si \Delta= 0, l'équation ax^2+bx+c= 0 admet une unique solution dans \mathbb{R}, à savoir  x= -\frac{b}{2a}.

si \Delta >0, l'équation ax^2+bx+c= 0 admet deux solutions dans \mathbb{R}, à savoir x = \frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a} et x = \frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}.


Voilà, maintenant tu sais tout !



à+ sur l'






Posté par willy95 (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 15:30


MERCI !

et à bientôt !


Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 15:30

>Cinnamon

Pourquoi n'as-tu pas tout diviser par a, pour éviter de traîner des racine(a) ?

Philoux

Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 15:32

Je t'en prie willy95 .

"Pourquoi n'as-tu pas tout diviser par a, pour éviter de traîner des racine(a) ?"

Mais philoux, pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué, voyons ?



Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 15:33

Oups, je me suis trompée, j'ai mis du Latex au lieu de mettre des italiques...

Posté par
Nightmare
re : équation second degré 06-09-05 à 15:34

J'ai corrigé ça

Posté par
cinnamon
re : équation second degré 06-09-05 à 15:36

Merci Jord

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : équation second degré 06-09-05 à 15:50

Salut philoux, je n'étais pas né en 1900, loin s'en faut.

N'empêche, même né 50 ans plus tard, je devais encore savoir extraire des racines carrées à la main pour sortir de primaire.




Posté par philoux (invité)re : équation second degré 06-09-05 à 15:58

Salut J-P

Bien peu, même en secondaire, savent le faire à la main !

Les calculettes ont déplacé les savoirs. Qu'en penser ?



Philoux

(C'était pour faire un lien avec une discussion d'avant les vacances)



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