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fonction, aire, volume

Posté par
mimhi
03-02-13 à 16:44

Bonjours, j'aurais besoins d'un petit coup de main sur un exo qui me pose enormement de problemes
voici l'enoncé:
OACBD est une pyramide dont la base est un carré de coté 8cm. Le sommet O est un point de la perpendiculaire en A au plan (ABC) tel que OA=8cm
Un plan variable passant par A et D coupe l'arrete [OB]en N et l'arrete [OC] en M
1)a) demonter que les faces laterales de la pyramide sont des triangles rectangle
b) deduisez en que la quadrilatere AMND est un trapeze rectangle
2) on pose OM=x2 avec 0x8
a) calculez MN et AM en fonction de x
b) deduisez en l'aire du trapeze AMND en fonction de x
3)a) etudiez les variations de la fonction f definie sur l'intervalle [0,8] par: f(x)=1/2(x+8)((8-x)²+x²)
b) deduisez en la valeur de x pour laquelle l'aire du trapze est minimale

voila merci de vos reponses bonne soirée

Posté par
geo3
re : fonction, aire, volume 03-02-13 à 21:11

Bonsoir
1)
a)OA étant perpendiculaire au plan ABCD , OA est perpendiculaire ...
b)MN est // AD car AD est // OCB et tout plan passant par cette droite (AD) le coupe suivant une droite (MN) // à cette droite ( BC) donc MN // AD
Je crois que vous avez permuté M (sur OB) et N (sur OC)
Voulez - vous me confirmer que c'est bien le cas
AC² =  64+64 = 8².2  => AC = 82
OB² = OA²+AB² = 8²+8² = 2.8²
OC² = OA²+AC² = 64+2.64 = 3.64  => OC = 8.3
A+

Posté par
mimhi
re : fonction, aire, volume 03-02-13 à 23:51

non l'enoncé est bon c'est M sur OC et N sur OB

Posté par
geo3
re : fonction, aire, volume 04-02-13 à 10:32

Re
Donc on a M sur OC et N sur OB
1a)
a)
demontrer que les faces laterales de la pyramide sont des triangles rectangle ?
OA étant perpendiculaire au plan ABCD , OA est perpendiculaire  à AB , à AD => OAB et OAD sont des triangles rectangles; OB est  perpendiculaire  à BC  => OBC est un triangle rectangle ; OD est  perpendiculaire  à DC => ODC est un triangle rectangle.
b)
le quadrilatère AMND est un trapèze rectangle ??
MN est // AD car AD est // OCB et tout plan passant par cette droite (AD) le coupe (OCB) suivant une droite (MN) // à cette droite ( BC) donc MN // AD
AD est perpendiculaire au plan OAB => AD est perpendiculaire à AM
2)
a)
AC² =  64+64 = 8².2  => AC = 8V2  (V = racine)
OB² = OA²+AB² = 8²+8² = 2.8² => OB =8V2
OC² = OB²+BC² = 64.2+64 = 3.64  => OC = 8.V3
Dans le triangle BOC MN est // BC  =>
OM/OC = MN/BC  => MN = 8xV2/(8V3) = x.V(2/3)

AM =  à chercher mais inutile pour chercher l'aire
l'aire du trapèze rectangle (en A) = (AD+MN)*AN/2  ( AN étant la hauteur-  => aire = (8+xV(2/3))*AN/2
et ici ABCD étant le carré ( et non ACBD dans le sens trigonométrique) il y a un souci pour chercher AM ou AN
ce ne serait pas plutôt ON = xV2 ????
A+

Posté par
mathafou Moderateur
re : fonction, aire, volume 04-02-13 à 10:34

Bonjour,

si tu n'as pas permuté M et N c'est que tu as permuté B et C !!

quand on cite un carré ABCD c'est toujours "en tournant autour" :

A B

D C

et seuls les "fantaisistes" parlent de
A B

C D

de plus il manque une info essentielle sur M et N ou sur le plan AMN parce que sans cette info A, M, N et D ne sont même pas dans un même plan !!
et ne peuvent donc pas former quelque "trapèze" que ce soit.

j'en déduis donc qu'il y a une figure avec cet exo, figure dans laquelle ces infos indispensables se trouvent, et qui font donc partie de l'énoncé, pas du texte mais l'énoncé c'est le texte et la figure
à défaut de joindre la figure on la décrit explicitement (très dur quand on n'a pas déja résolu l'exo et donc qu'on "oublie" des détails qui s'avèrent indispensables)

Posté par
mathafou Moderateur
re : fonction, aire, volume 04-02-13 à 10:36

oups c'est moi qui ai raté l'info esentielle "passant par A et D"

Posté par
geo3
re : fonction, aire, volume 04-02-13 à 11:25

RE
Par contre si M est sur OC et N sur OB  avec ON=xV2 on a ON/OB = MN/BC =>
MN = 8xV2/(8V2) = x
et l'aire du trapèze rectangle = (AD+MN)*AN/2 =(8+x)*AN/2
et d'après le f(x) de l'énoncé  il faudrait croire que AN =V((8-x)²+x²) que je ne vois pas ( à chercher)
le mieux est de joindre  la figure avec l'énoncé
peut-être la suivante

A+

fonction, aire, volume

Posté par
mathafou Moderateur
re : fonction, aire, volume 04-02-13 à 11:59

Pour obtenir le AM souhaité, il "suffit" de considérer Al-Kashi dans OAM :
(avec les noms de l'énoncé, c'est M pas N)

AM² = OA² + OM² - 2.OA.OM.cos(45°) = 8² + 2x² - 16x = (8² - 16x + x²) + x² etc

maintenant, sans Al-Kashi c'est plus dur :
application de divers Pythagore + des astuces sur les aires ... bof.

Posté par
mathafou Moderateur
re : fonction, aire, volume 04-02-13 à 12:11

Sans Al Kashi c'est plus facile ...
fonction, aire, volume

Posté par
mathafou Moderateur
re : fonction, aire, volume 04-02-13 à 12:32

Au fait, pour le coup de M sur OB ou OC etc

il sufit de bien lire l'énoncé et pas de "croire l'avoir lu"
on est tous tombé dans le panneau.

la pyramide est bien définie comme OACBD donc de base le carré ACBD et pas ABCD :
fonction, aire, volume
tout est beaucoup plus clair alors !

Posté par
geo3
re : fonction, aire, volume 04-02-13 à 12:55

RE
En effet il faut bien lire
En effet la pyramide est OACB donc de base le carré ACBD
Tout est clair ainsi
et f(x) =  f(x)=1/2(x+8)((8-x)²+x²)
dont la dérivée = 0 pour x=2 qui donne un minimum
ouf
A+



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