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Optimisation (aire maximale)

Posté par
alhi88
08-04-19 à 16:00

Hello! J'ai un DM de mathématiques à faire pour demain et je suis totalement bloquée sur cet exercice...

Dans un repère orthonormé (O;;), on a représenté la courbe (C) de la fonction f définie sur l'intervalle [0 ;3] par f(x)=9-x2.
A est un point mobile d'abscisse x de (C), B est le point de l'axe des abscisses ayant même abscisse que A et S est le sommet de la parabole (C).
Où doit-on placer le point A pour que le trapèze SABO ait une aire maximale? « Il faudra bien entendu utiliser une fonction... »
Rappel: l'aire d'un trapèze de bases parallèles de longueurs notées b et B et de hauteur h est donnée par:  ((b+ B)*h)/2
(à particulariser lorsque b, B et h sont nommables dans une figure).

Pour l'instant je me suis dit qu'on pourrait imaginer un point C ayant pour abscisse 0 et pour ordonnée xA et qu'il faudra donc que SAC et ABOC ait une aire maximale mais alors pour y arriver.....
Merci d'avance pour toute aide 😅

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:06

Bonjour,
As-tu fait le dessin et identifié b, B et h avec les données de l'exercice?

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:07

Bonjour sanantonio312
Le dessin etait donné,p mais j'ai identifié B, b et h comme etant
B: [SO]
b: [AB]
Et h: [OB]

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:09

Oui. Le distances sont à noter sans les crochets ( [ ... ])
et OB = x
B, et b sont faciles à exprimer autrement

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:14

Je vois pas vraiment ce que vous voulez dire à travers OB=x... comment le sait on?

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:15

Citation :
A est un point mobile d'abscisse x de (C)

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:20

sanantonio312
Ah oui comme OB=(xB-xO;yB-yO) non?

Posté par
DavidVieira
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:35

Bonjour,

Est-ce que tu as déjà vu la notion de dérivé ? Maximiser une fonction revient à minimiser son inverse. Il s'agit de trouver x tel que la dérivé s'annule et ainsi en prenant son inverse tu aura le maximum que tu cherche.

Cordialement.

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:39

DavidVieira
Oui j'ai deja vu les dérivées cependant on n'avait pas encore vu le que le fait de maximiser une fonction revenait à minimiser son inverse
Merci beaucoup!!

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:42

DavidVieira
Du coup la derivee serait f'(x)=-2x
On cherche x tel que f'(x)=0 non?

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:42

Citation :
A est un point mobile d'abscisse x de (C), B est le point de l'axe des abscisses ayant même abscisse que A

Donc xB=?
Et yB=?
Quand j'écris OB, je parle de la distance de A à B. SI j'avais voulu parler du vecteur, j'aurais écrit \vec{OB}

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:44

Avant de calculer la dérivée d'une fonction, il peut être utile de ... déterminer la fonction à dériver.
Non?

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:44

Or, il s'agit de l'aire du trapèze. Pas de f(x)=9-x²

Posté par
DavidVieira
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 16:56

Parfait, alors comme tu as vu les dérivés je te donne un exemple :

prenons -x^2 et tu veux maximiser cette fonction,
alors si on prend son opposé (je viens de me relire pas son inverse) on a x^2 alors si tu calcul la dérivé tu as 2x = 0 soit x = 0 donc le minimum est 0.
donc le maximum de -x^2 serai -0.

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 17:01

Oui sanantonio312...

Citation :
Quand j'écris OB, je parle de la distance de A à B
mais on ne la sconnait pas si? On connaît seulement A(x;yA) et B(x;0) non?

En ce qui concerne la fonction j'etais justement en train de me dire que ça ne pouvait pas etre f comme le maximum aurait été 0 (ce qui n'est pas possible)

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 17:03

Je corrige, excuse moi: Quand j'écris OB, je parle de la distance de O à B
Mais tu connais toutes les longueurs nécessaires: b, B et h (en fonction de x pour certaines bien sûr)

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 17:21

sanantonio312
Je viens tout juste de me rendre compte a quel point je passait a cote de quelque chose de super simple...
du coup on a:
OB=x
OS=9
BA=9-x2
Ce qui nous donne:
[(9+9-x2)*x]/2= [(18-x2)*x]/2=(18x-x3)/2

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 17:24


Voilà. Maintenant, tu peux envisager de dériver quelque chose

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 17:48

On y arrive ^^!
Du coup j'ai dérivé g(x)=(18x-x3)/2 et j'ai obtenu g'(x)=(18-3x2)/2
à partir de là j'ai cherché g'(x)=0 et j'ai trouvé x=6 ou x=-6 . Or x doit être supérieur ou égal à 0 donc x=6 .
C'est ça non?

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 17:51

Oui, g'(6)=0
Avant de conclure que x=6 est un maximum pour l'aire, tu as une autre vérification à faire

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 17:57

Les variations de g' et g?

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 17:59

Tu pourrais te contenter d'un peu moins, mais effectivement, avec le tableau de variations de g(x), tu auras tout ce qu'il faut.

Posté par
alhi88
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 18:01

Ok merci énooooormément!

Posté par
sanantonio312
re : Optimisation (aire maximale) 08-04-19 à 18:09

De rien.
A une prochaine.



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