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Intersection de cercles

Posté par
Eric__01
02-07-08 à 14:06

Bonjour,
Quelqu'un aurait-il la réponse :
Soient 2 cercles C1(O1,R1) d'aire A1 et C2(O2,R2) d'aire A2 tel que O2 soit sur C1.
Exprimer R2 (rayon de C2) en fonction de R1 afin que l'intersection des aires A1 "inter" A2 soit égale à la moitié de A1.

Merci d'avance...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 14:45

Bonjour,

le plan étant muni du produit scalaire, définissons le repère (0;\vec i;\vec j) orthonormé direct tel que \vec{O_1O_2}=O_1O_2.\vec i .

Donne les coordonnées dans ce repère des deux centres, et les équations des deux cercles, puis observe que la figure admet l'axe des centres comme axe de symétrie.

Trouve les coordonnées de l'unique point d'intersection P d'ordonnée positive des deux cercles, puis calcule "l'aire du haut" en effectuant la somme de deux intégrales. La valeur obtenue est la moitié de la valeur cherchée.

Posté par
Eric__01
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 14:57

Merci Tigweg pour cette réponse et ces étapes de résolutions...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:03

Avec plaisir Eric__01, dis-moi si tu t'en sors!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:04

Je voulais écrire "du produit scalaire usuel", pardon

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:05

bonjour

on peut aussi ne pas traiter cette question avec les intégrales, si l'outil "intégrale" n'est pas requis ou connu...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:10

Re mikayaou

Tu as entièrement raison et j'ai hésité à en faire mention lors de ma première réponse, néanmoins on a besoin des fonctions trigonométriques réciproques à la place, dont l'étude se fait toujours après celle du calcul intégral.
De plus, une approximation ne semble pas suffire dans ce cas précis puisqu'on cherche à résoudre une équation (je pense avec une valeur exacte à la clé) en fonction de deux réels R1 et R2.
Dans tous les cas, le calcul intégral me paraissait donc plus indiqué.

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:39

je ne me souviens plus, dans le problème de la chèvre, avoir utilisé de fonctions réciproques de fonctions trigos...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:42

Tu en as besoin pour déterminer l'angle du secteur angulaire, non?

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:47

il ne me semble pas : je crois me souvenir d'une équation transcendante à résoudre graphiquement

mais je peux confondre avec un autre exo...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:49

Attends je vérifie, j'ai ça dans mon vieux Terracher 1èS de 1990.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:55

Voilà!

Tu as raison, mais on n'obtient qu'une approximation de la solution.

En appelant a l'angle \hat{PO_2Q} (P et Q points d'intersection des cercles), Monsieur Terracher obtient les équations:


\{\sin a -a\cos a=\fr{\pi}2\\R_2=2R_1\cos\fr{\pi}2

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 15:55

Remplace pi par a dans la deuxième équation.

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:17

c'était un truc plus simple, avec un changement de variable judicieux

je crois d'ailleurs l'avoir lu sur l'île...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:21

Ah ben si tu retrouves...

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:30

oui, un truc du genre :

R2/R1 = 2sin(alpha/2) avec alpha solution de : sin(alpha) + (pi - alpha)cos(alpha) = pi/2

mais ça ressemble étrangement au tien...

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:32

avec une solution du type R2 = 1,228.R1

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:34

plutôt R2 = 1,158.R1

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:40

Ah oui mais là ce ne sont plus que des valeurs aprochées!

Posté par
gloubi
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:44

Bonjour,

C'est le problème bien connu de la corde de la chèvre.
Trouver la longueur de la corde de la chèvre, fixée au bord d'un champ circulaire, pour que la chèvre puisse brouter au maximum la moitié du champ.



Je crois me rappeler, que L 1.15873 R

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:47

Bonjour gloubi,

oui c'est exactement ça!

Citation :
Je crois me rappeler, que L = 1.15873 R


Euh, tu te rappelles vraiment ce genre de choses?

Posté par
gloubi
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:51

Oui Tigweg,

J'ai passé deux heures dessus il y a bientôt 35 ans, mais ça m'a marqué.
J'écris 1.15873 mais en fait, c'est 1.158727 ou 1.158728, jai oublié

En plus c'est vrai ...

A+,

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:52

Je suis très impressionné!!!

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:53

la valeur de 1,228 correspond au même problème mais, cette fois-ci dans l'espace

l'intersection de la sphère de rayon R2 avec celle de rayon R1 donnant la moitié du volume de celle du rayon R1

et il faut alors que R2 = 1,228.R1

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:55

salut gloubi

et ça peut même se généraliser avec des hyperespaces et on montre que la limite pour n espaces, avec n tendant vers l'infini, donne R2 = R1.racine(2)

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 16:58

Je suis de plus en plus impressionné!!
La démonstration m'intéresserait mikayaou, tu l'as en stock quelque part?

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 17:00

je te l'envoie par mail, Tigweg

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 17:01

Avec plaisir!

Quelle belle besace d'énigmes en tout genre tu possèdes là, mika!!

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 17:03

reçu ?

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 17:04

trop peu accessibles pour faire des JFF sympa : trop élitistes

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 17:09

Reçu, merci beaucoup!Ca a l'air passionnant.Mais j'ai toujours adoré les hyperchèvres!

Posté par
mikayaou
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 17:10

mêêêê, y'a pas d'mais !

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Intersection de cercles 02-07-08 à 17:11

Tu as de la chance, j'ai rasé mon bouc!



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