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Exercie Dm de maths.

Posté par
NulleEnMaths
11-09-15 à 18:45

Bonjour,

Voilà j'ai un Dm de maths à faire pour la semaine prochaine et je bloque vraiment sur l'exercice 3 de celui-ci.
Voici l'énoncé :

"Un agriculteur possède un champs en forme de triangle rectangle au bord d'une rivière. Il souhaite le clôturer et dispose de 120m de clôture.
Il sait que AB = 50m. Pourra-t-il y arriver ?"


Il y a aussi un petit schéma du champs en question qui est rectangle en C et l'hypoténuse est AB donc 50m.
Je sais qu'il faut faire une équation pour trouver les distances AC et BC afin de clôturer cette partie mais il m'est impossible de mettre la main sur cette équation --'

Quelqu'un pourrait m'aider s'il vous plais ?
Merci par avance.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 18:54

Bonjour,

Il serait peut être bien indispensable de savoir comment est la rivière !!
(l'hypoténuse AB ou l'un des côtés de l'angle droit ?)

en tout cas tu appelles x et y les deux côtés manquants
tu as deux relations à écrire :

- Pythagore qui relie x et y, et donc permet de calculer y en fonction de x
- la longueur de clôture dont il a besoin sur ce champ là, fonction de x et y, donc par substitution fonction de x seulement.

et il s'agit de résoudre longueur de clôture effective 120

Posté par
NulleEnMaths
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 19:03

Citation :
Il serait peut être bien indispensable de savoir comment est la rivière !!
(l'hypoténuse AB ou l'un des côtés de l'angle droit ?)


Alors la rivière se situe sur la longueur AB.

Donc il faut que je calcule, dans un premier temps, les longueurs AC et BC avec le Théorème de Pythagore et ensuite que je fasse un système ?

Merci de votre réponse.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 19:06

tu ne calcules pas les longueurs
tu poses que ce sont des inconnues qui s'appellent x et y etc

et c'est Pythagore qui te donne une des équations de ton système ...

(l'autre équation est en fait une inéquation : c'est la longueur maxi de clôture disponible)

Posté par
NulleEnMaths
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 19:15

Alors j'ai du mal à te suivre...
Par "c'est Pythagore qui te donne une des équations de ton système", tu veux dire que dans le système il y a :
{ AB² = AC² + BC²
{ x 120

??

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 19:29

????
on POSE AC = x et BC = y

Pythgore s'écrit AB² = AC² + BC² c'est à dire 50² = x² + y²

c'est ça une des équations

ensuite quelle est la longueur effective de la clôture du champ ?
si j'ai bien compris c'est la partie du périmètre du champ sauf la rivière AB
la longueur de la clôture c'est AC + BC

c'est donc x + y

et voila le système :
{ x² + y² = 50²
{ x + y 120

ce genre de mise en équation coule de source !!!
il ne reste plus qu'à le résoudre ...

c'est à dire déja à résoudre (toute la clôture disponible est utilisée pour le champ) :
{ x² + y² = 50²
{ x + y = 120

s'il n'y a pas de solution, cela voudra dire que quelles que soient les dimensions du champ, les 120 m de clôture ne seront pas tous utilisés ...

Posté par
NulleEnMaths
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 19:35

D'accord merci beaucoup.

Ainsi j'ai plus qu'à résoudre par substitution et le tour est joué ?
(pardon d'avoir encore des questions peut-être inutiles...)

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 19:36

bein oui ...

Posté par
NulleEnMaths
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 19:37

D'accord.
Merci

Posté par
NulleEnMaths
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 19:51

Petit problème,

En me lançant dans la résolution du système, je dois d'abord vérifier si le système possède des couples solutions, et ce, en appliquant cette formule :
ab'-a'b.
J'ai appris que si la formule ab'-a'b n'est pas égal à 0, il y a une seule solution. Au contraire, si ab'-a'b est égal à 0, il faut continuer avec la formule suivante :
ac'-a'c. Si celle-ci est égale à 0, il y a une infinité de solutions mais si celle-ci n'est pas égale à 0, il n'y a pas de solutions.

Alors j'ai procédé ainsi : a=1 ; b=1 ; c=50 ; a'=1 ; b'=1 ; c'=120
→ ab'-a'b = 1x1 - 1x1
          = 1 - 1
          = 0
→ ac'-a'c = 1x120 - 1x50
          = 120 - 50
          = 70

Comme ac'-a'c 0, il n'y a aucunes solutions de ce système :/
Ca ne servirait à rien que je le résoude puisque je sais qu'il n'y aura pas de couples solutions !

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 20:00

Citation :
et ce, en appliquant cette formule : ab'-a'b.
appliquer n'importe quelle formule au hasard sans réfléchir si cette formule s'applique dans ce contexte est une très mauvaise idée

ces calculs ne riment à rien du tout avec des équations du second degré (x² et y² c'est du second degré !!)

fais donc ce que tu disais : résoudre par substitution
donc effectue cette substitution !!!

Posté par
NulleEnMaths
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 20:12

Je ne suis pas idiote, j'ai quand même tenté de résoudre par substitution mais je n'arrive à rien et ne comprend toujours pas... Surtout que je n'ai encore jamais fais de système incluant des carrés, donc je ne sais pas comment m'y prendre !

Je suis pratiquement certaine que c'est tout faux mais je te communique quand même ma recherche :

{ x² + y² = 50²
{ x + y = 120

{ y² = 50² - x²
{ x + y = 120

{ y² = 50² - x²
{ x + (50² - x²) = 120

{ y² = 50² - x²
{ x + 50² - x² = 120

{ y² = 50² - x²
{ x - x² = 120 - 50² (= 120 - 2500 = -2380)

Et à partir de là j'ai arrêter parce que ça ne mène à rien --'

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 11-09-15 à 20:30

{ x² + y² = 50²
{ x + y = 120

{ y² = 50² - x² oui, mais ça ne sert à rien
{ x + y = 120

{ y² = 50² - x²
{ x + (50² - x²) = 120 tu as remplacé y par la valeur de y² ????
donc faux dès cet instant ...

il faut obtenir y = ... (en fonction de x)
et substituer ce y dans l'autre

Posté par
Supermat31
re : Exercie Dm de maths. 03-10-15 à 09:40

Désolé de vous contredire mais ce n'est pas du tout ce qu'il faut faire pour trouver une équation du second degrés!

Il suffit de prendre 2 simples équations liés au triangle rectangle:

Soit AB = 50m BC = y et CA = x

Pour un triangle rect Pythagore AB² = BC² + CA² soit AB² = x² + y²

et la 2ème équation (périmètre du triangle) 120 = AB + BC + CA  ==> en remplacant AB par 50 BC par y et CA par x ==> 70 = x + y

ce qui donne 50² = x² + y² et 70 = x + y il ne vous reste plus qu'à tirer  y de la 2ème équation et de le mettre dans la 1ère équation.

N'oubliez pas de simplifier! et vous trouverez une belle équation du 2nd degrés à résoudre!

Posté par
Supermat31
re : Exercie Dm de maths. 03-10-15 à 10:07

J'amène une précision mais il me semble que le problème disait que les 120m était la longueur de la cloture de ce triangle et qu'il fallait trouver l'autre longueur (BC=y) pour que le triangle soit rectangle!

Donc en fonction des solutions de l'équation du 2nd degrés, on ne trouvait qu'une solution puisque la 2ème solution était négative!

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 03-10-15 à 17:50

ton 1er message :

c'est tout pareil (relis bien)
la seule différence est que tu as inversé mes deux équations ce qui ne change rigoureusement rien du tout
et que toi tu considères que la cloture est aussi sur le côté de la rivière (= le périmètre du triangle) et moi non :
la cloture c'est uniquement les deux côtés de l'angle droit

question déja envisagée dès les premiers posts
la simple mention de cette rivière dans l'énoncé implique cette interprétation
sinon (si la cloture entourait tout le champ) il était totalement inutile de mentionner cette rivière !!!

mais passons, on ne saura jamais si la cloture entoure tout le champ, y compris le coté rivère, de cette rivière alors stupide et qui n'a rien à faire là.
ou pas. (justifiant la rivière)


d'ailleurs si la cloture entoure tout le champ (tes équations) ton calcul avec une solution positive et une négative est faux : les deux solutions sont toutes deux positives
l'une est en fait x et l'autre est y : le problème est totalement symétrique en x, y
l'échange de x et y donne la même équation exactement, donc les mêmes solutions.
et par conséquent l'une est x et l'autre y (dans l'ordre que tu veux)

Posté par
Baptiste11
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 15:44

Bonjour, j'ai suivi tous vos conseils mais je n'arrive pas à résoudre le système :

\left\lbrace\begin{matrix} x^2 + y^2 = 50^2 \\ x+y = 120 \end{matrix}\right.

\left\lbrace\begin{matrix} x^2 + y^2 = 50^2 \\ y = 120-x \end{matrix}\right.

\left\lbrace\begin{matrix} x^2 + 120^2 - x^2 = 50^2 \\ y = 120-x \end{matrix}\right.

\left\lbrace\begin{matrix} x^2 + 14400 - x^2 = 2500 \\ y = 120-x \end{matrix}\right.

\left\lbrace\begin{matrix} 14400 = 2500 \\ y = 120-x \end{matrix}\right.

Je me suis arrêté là parce que ça n'avait pus aucun sens je pense

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 15:54

(120-x)^2 n'a jamais fait 120^2 - x^2 !!

Posté par
Baptiste11
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 16:18

Donc il s'agit de faire :
\left\lbrace\begin{matrix} x^2+y2=50^2\\x+y=120 \end{matrix}\right.

\left\lbrace\begin{matrix} x^2+y2=50^2\\y=120-x \end{matrix}\right.

\left\lbrace\begin{matrix} x^2+(120-x)^2=50^2\\y=120-x \end{matrix}\right.

Mais là encore je n'arrive pas à savoir quoi faire, que dois-je faire du (120-x)^2 par rapport au x^2 ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 16:29

développer pardi
mais développer correctement (cours de 4ème / 3ème : Cours sur les écritures littérales)

Posté par
Baptiste11
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 17:46

je me suis peut-être trompé dans mes calculs mais a un moment je n'y arrive pas :

x^2 + (120-x)^2 =50^2
 \\ x^2 + (120-x)(120-x) =50^2
 \\ x^2+14400-120x-120x+x^2=50x^2
 \\ 2x^2+14400-240x=50^2
 \\ 2x^2-240x=2500-14400
 \\ 2x^2-240x=-11900

Ensuite je ne peux pas faire de racine carré puisque 11900 est -

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 18:03

qui te demande de "faire" une racine carrée ...

il s'agit de résoudre une équation du second degré !!
tu es en première ou pas ? (cours, delta etc)

Posté par
Baptiste11
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 18:07

Ah oui x^2 +bx + c d'accord

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 18:09

oui, et même ici {\red a}x^2 + bx + c (faute de frappe sans doute) vu que a = 2

Posté par
Baptiste11
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 18:27

Je trouve donc

2^2 -240x+11900

delta = b^2 - 4ac
delta = 240^2 -4*2*11900
delta = -37600

delta < 0 l'équation n'a donc pas de solution, donc l'agriculteur n'aura pas assez de barrière

Posté par
Baptiste11
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 18:28

Il y avait une faute de frappe c'est 2x^2 -240x +11900 plutôt

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 18:53

l'équation n'a donc pas de solution, juste

donc l'agriculteur n'aura pas assez de barrière
conclusion fausse : il en a trop. s'il veut tout utiliser ce n'est effectivement pas possible

déja dit

s'il n'y a pas de solution, cela voudra dire que quelles que soient les dimensions du champ, les 120 m de clôture ne seront pas tous utilisés ...



et puis la figure exacte de l'énoncé n'est toujours pas fournie
(juste "décrite" et je soupçonne qu'elle n'est pas correctement décrite, on en a déja parlé au début du rôle exact de cette rivière peut être loufoque :
la coincidence que 120 - 50 = 70 < 502 est troublante)

Posté par
Baptiste11
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 18:57

D'accord !
Et bien sachant que sur le schema les traits de l'hypoténuse sont allongés par rapport au triangle on peut bien conclure que la rivière est de ce côté

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 26-10-17 à 19:16

oui mais ce schéma est il muni d'une clôture ??
toute la question est là !!
et le joindre (le vrai d'origine) supprimerait toute ambiguïté !
lire la F.A.Q. bouton (?) en haut pour joindre des figures

Citation :
les traits de l'hypoténuse sont allongés par rapport au triangle on peut bien conclure que la rivière est de ce côté

tu parles d'une description !!

Posté par
labrey
re : Exercie Dm de maths. 30-10-17 à 11:04

voici la figure, mais l'on sais toujours pas si il faut clôturer les trois côtés.

Exercie Dm de maths.

Posté par
Baptiste11
re : Exercie Dm de maths. 30-10-17 à 14:41

Mais la question du DM est bien "Pourra-t-il y parvenir ?", donc si l'équation est non soluble, ça veut dire que non il ne pourra pas y parvenir et que donc il n'aura pas assez de fil plutôt ? Je ne comprends pas pourquoi on en conclue qu'il en a justement trop...

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 02-11-17 à 20:29

il n'y a pas d'équation mais une inéquation

cloture utilisée < 120 m

pas = 120 m !!

mais il y a tellement de marge que le problème est de toute façon stupide.

Posté par
Mathouf
re : Exercie Dm de maths. 04-11-17 à 00:36

Désolé de vous contredire mais il faut cloturer TOUT le champ, c'est à dire qu'il faut prendre en compte AB, AC et BC !

Posté par
Mathouf
re : Exercie Dm de maths. 04-11-17 à 00:51

Le système devient donc:

\mathbf{\begin{cases}
 \\  & \text x² + y² =  50² \\ 
 \\  & \text x + y + 50 = 120 \ 
 \\ \end{cases}}

Posté par
lafol Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 04-11-17 à 07:16

Bonjour
Le max du périmètre est atteint lorsque le triangle est de plus isocèle (changer d'inconnue et passer par la hauteur du triangle)
Pour répondre à la question, suffit de calculer le périmètre dans le cas rectangle isocèle
(Et on en revient à ce que remarquait mathafou à propos de 50\sqrt 2)

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 04-11-17 à 10:20

Citation :
il faut cloturer TOUT le champ

d'abord ce n'est pas écrit dans l'énoncé
l'existence même d'une rivière suggère même le contraire, cet énoncé est stupide écrit comme ça.
mais on en a déja parlé...

passons le système est alors bien avec une longueur disponible pour les deux côtés de l'angle droit = 120 - 50 = 70 m

sans préjuger de solution géométrique pas franchement justifiée sur la hauteur maximum,
résoudre ce système par substitution de y = 50 - x dans la première n'est pas franchement difficile
(méthode identique à remplacer par 120 - x si on ne cloture pas AB)

comme déja dit on obtient une équation du second degré dont les deux solutions sont en fait la valeur de x et celle de y (le problème est symétrique en x et y)

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 04-11-17 à 10:22

* de y = 70 - x bien sur

Posté par
lafol Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 04-11-17 à 12:46

Mathafou, c'est toi dans un autre topic où est intervenu Mathouf (ce qui m'a attirée ici), qui avait fort élégamment démontré, en prenant comme inconnue h, avec xy = 50h, que le périmètre maximum était obtenu pour le triangle isocèle

Posté par
mathafou Moderateur
re : Exercie Dm de maths. 04-11-17 à 12:55

que l'on puisse le démontrer ne dit pas qu'on l'a démontré ici dans cette discussion-ci
pour avoir le droit de l'utiliser ici, il faut le démontrer ici
c'est uniquement cela que je voulais dire.



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