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fonction

Posté par
dmathsdur
06-01-22 à 18:58

bonjour j'ai un exercice a faire mais je bloque directement j'ai essayer mais je ne comprend les question voici l'enonce :

Une entreprise veut fabriquer des boîtes de conserve de forme cylindrique contenant 1 litre de
produit. Le but est de déterminer les dimensions (hauteur h et rayon x en cm) à 0,1 près pour que
coût de fabrication soit minimal. On notera V le volume et S l'aire de la boîte, de plus x e [1 ; 15]
1°) Exprimer h en fonction de x.
2°) Exprimer S(x) en fonction de x.
3°) Étudier les variations de S.
4) Conclure.

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:01

voilq ce que j'ai trouvé

1)h = 1000/(x²)

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 19:02

Bonsoir

question 1 Comment calcule-t-on le volume d'un cylindre ?

Sachant que V=1, que vaut alors h en fonction de x ?

Question 2 Quelle est l'aire latérale de la boîte ?

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 19:04

Quelle l'aire d'un disque ?

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:07

pi*r2

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 19:09

Donc le volume d'un cylindre est \pi \times x^2 \times h

 h= ?

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:10

1000/x2

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 19:14

N'oubliez pas les parenthèses

h=\dfrac{1000}{\pi x^2}

2 Quelle est l'aire ?

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:18

\dfrac{1000}{x2}+x2

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:19

x2}+x2" alt="\dfrac{1000}{x2}+x2" class="tex" />

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:21

x2}" alt="\dfrac{1000}{x2}" class="tex" /> + x2

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:24

\dfrac{1000}{pix^2} + x^2

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:27

mais h est la largeur du rectangle

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 19:27

Ne mélangez pas Latex et indice ou exposant  ils sont incompatibles

les indices se notent par _{}

les exposants ^{}

\pi


Vous avez un rectangle de côté : la circonférence et pour hauteur h

ainsi que deux disques pour les couvercles

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:30

je suis perdu l'air du disque est x2

h= \dfrac{1000}{\pix^2}

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:30

h= \dfrac{1000}{\pi x ^2}

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 19:34

Aire du rectangle : longueur 2\pi x largeur  h=\dfrac{1000}{\pi x^2}
 \\
Aire d'un couvercle \pi x^2

\mathcal{A}=2\pi x\times \dfrac{1000}{\pi x^2}+2\pi x^2


Simplifiez

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:39

je n'y arrive pas

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 19:43

\mathcal{A}=\dfrac{\pi x}{\pi x}\times 2\times \dfrac{1000}{x}+2\pi x^2

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:52

h= \dfrac{2000+2 \pi x^3}{x}

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 19:56

S(x)= h= \dfrac{2000 + 2 \pi x^3}{x}

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 19:58

Ce n'est pas h, mais \mathcal{A}

si vous voulez, vous pouvez garder aussi

\mathcal{A}=\dfrac{2000}{x}+2\pi x^2

Peut-être plus facile à dériver sous cette forme

Question 3 étude de la fonction : dérivée, signe, variations

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:05

cest de la forme u+v ?

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:07

ou je fais la derive de 2000/x qui est sous la forme u/v et ensuite la derive de 2x2 ?

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 20:11

Si vous prenez  \dfrac{2000 + 2 \pi x^3}{x}

c'est de la forme \dfrac{u}{v}

Si vous prenez  \dfrac{2000}{x}+2\pi x^2  c'est de la forme u+v,

u est de la forme 2000\times \dfrac{1}{x}

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:20

ok j'ai pris la forme u+v
u=2000* (1/x) u'=2000* -1\x2

v=2x2
v'=22x

c'est bien ca?

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 20:25

N'oubliez pas les parenthèses ou changez le - de place

 u(x)=\dfrac{2000}{x}\  u'(x)=\dfrac{-2000}{x^2}

 v(x)=2\pi x^2 \ v'(x)=4\pi x

Vous auriez pu effectuer 2\times 2

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:27

donc   \dfrac{-2000}{x^} + 4x est la derive

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:33

je dois chercher le signe ?

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:39

JE CHERCHE LE SIGNE de x(4x2 - 2000

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:43

de 2x(2x-2000)

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:45

je n'y arrive pas

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 20:52

S'(x)=\dfrac{4 \pi x^3-2000}{x^2}=\dfrac{4(\pi x^3-500)}{x^2}

S'(x)=0 \iff  x=\sqrt[3]{\dfrac{500}{\pi}}

Avez-vous étudié une fonction auxiliaire lors de cet exercice ?

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:53

non du tout

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 20:57

je ne sais pas qu'est ce qu'un fonction auxiliaire

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 21:04

Sur \R^+_* la fonction dérivée a pour représentation graphique

Elle est strictement croissante et s'annule pour  \alpha\approx 5,41

Sur [1~;~\alpha [\ S' <0 et sur [\alpha~;~15] \ S' >0

fonction

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 21:06

Une fonction auxiliaire est une fonction qui va permettre d'en étudier une autre

par exemple comme je ne sais pas étudier le signe du numérateur  
je vais considérer une fonction qui me permettra d'étudier ses zéros et son signe

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 21:06

C'est à dire je ne  comprend on doit pas faire de tableau de signe ?

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 21:08

Je dois faire quoi alors , j'ai travaillé les fonctions en cours mais jamais nous avions un exercice comme tel

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 21:12

Sans l'étude d'une autre fonction, on ne peut que reprendre ce que je viens d'écrire

Dire que l'on a tracé la courbe de la fonction dérivée

on constate qu'elle coupe l'axe des abscisses en 5,41 environ
qu'avant elle est négative et après positive  
De là on peut donner les variations de S et son tableau de variation

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 21:22

Voilà

fonction

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 21:26

Non si S'(x) <0 alors la fonction  S est décroissante

Dans le tableau signe de S' et ligne d'en dessous variation de S

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 21:27

Ah oui mince

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 21:28

Donc la question 3 est fini ?

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 21:30

Oui, mais elle est un peu bancale, car il est fait appel à un graphique

  Question 4  

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 21:32

Ah oui et comment on aurait pu faire sans graphique prcq je pense que j'ai le droit d'utilise un graphique

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 21:34

Comment trouve-t-on la fonction auxiliaire

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 21:40

Je vous ai dit par exemple l'étude d'une fonction auxiliaire

On considère la fonction g définie sur [1~;~15] par g(x)=\pi x^3-500
puis on étudie le signe  ensuite on montre que S'(x) =\dfrac{4 g(x)}{x^2} comme on connait le signe de g(x)  on en déduit le signe de S'(x)  et les variations de S

Le tableau montre que S admet un minimum en  \sqrt[3]{\dfrac{500}{\pi}}\approx 5,41

Posté par
dmathsdur
re : fonction 06-01-22 à 21:43

D'accord je vois mais c'est comme flou..
comment peut t'on concilie alors je dois trouver h la hauteur et le rayon x?

Posté par
hekla
re : fonction 06-01-22 à 21:52

L'étude de la fonction a permis de déterminer la valeur de x pour que l'aire soit minimale.  Ce qui entrainera, on peut le penser un coût minimal.
Non évident, car la miniaturisation coûte parfois beaucoup plus chère

L'aire est donc minimale pour x= \sqrt[3]{\dfrac{500}{\pi}} valeur exacte ou 5,41 valeur approchée

Comme h= \dfrac{1000}{\pi x^2} on en déduit la valeur de h

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