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Niveau énigmes
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Partage économe

Posté par
derny
21-08-19 à 15:00

Un paysan possède un champ carré clôturé de 100 m de côté. Il veut le partager en 4 parcelles de même surface. Quelle longueur minimum de clôture lui faut-il pour ce partage intérieur ?

Posté par
carpediem
re : Partage économe 21-08-19 à 16:30

salut

allez pour faire avancer le schmilblick ...

avec un peu de hasard et un chouia de réflexion :

 Cliquez pour afficher
sans aucune certitude ...

mais je vais y revenir ...

Posté par
carpediem
re : Partage économe 21-08-19 à 16:51

bon j'améliore grandement le résultat :

 Cliquez pour afficher
mais toujours sans certitude que ce soit le minimum ...

Posté par
Imod
re : Partage économe 21-08-19 à 17:30

Bonjour

 Cliquez pour afficher

Je n'ai pas fait le calcul

Imod

Posté par
dpi
re : Partage économe 21-08-19 à 17:31

Bonjour,
énoncé plus simple que mon tennis.

 Cliquez pour afficher

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Partage économe 21-08-19 à 17:37

Bonjour,
D'accord avec dpi et presque avec Imod

 Cliquez pour afficher

Posté par
carpediem
re : Partage économe 21-08-19 à 17:53

ha ça bouge !!!

ha oui Imod : j'aime le H ...   ::

 Cliquez pour afficher
... je ne sais pas si ça fait moins mais fort probablement ...

Posté par
Imod
re : Partage économe 21-08-19 à 17:57

J'ai pu me tromper mais j'ai l'impression que toutes les solutions proposées font moins bien que les deux médianes ( solution tellement triste )

Imod

Posté par
dpi
re : Partage économe 21-08-19 à 18:04

Ayant répondu,je me suis permis de faire le calcul de Imod

 Cliquez pour afficher

Posté par
dpi
re : Partage économe 21-08-19 à 18:21

Quant au "H" de carpediem

 Cliquez pour afficher

Posté par
Imod
re : Partage économe 21-08-19 à 18:24

On doit y arriver avec un H à bords circulaires et barre droite ( ce que que suggérait Sylvieg ) , après il faut faire les calculs et c'est sans moi pour ce soir

Imod

Posté par
carpediem
re : Partage économe 21-08-19 à 19:39

dpi : damned ... mais alors pourquoi je trouve ce que je trouve ???

Posté par
derny
re : Partage économe 21-08-19 à 23:42

Bonsoir
Des croquis seraient plus parlants.

Posté par
dpi
re : Partage économe 22-08-19 à 08:18

Bonjour,
Il suffit de demander

 Cliquez pour afficher

Posté par
derny
re : Partage économe 22-08-19 à 08:22

Bonjour
A dpi

 Cliquez pour afficher

Posté par
LittleFox
re : Partage économe 22-08-19 à 09:46


Et si on fait un cercle dans le terrain?

Posté par
LittleFox
re : Partage économe 22-08-19 à 11:04


Le cercle  dans le terrain n'était pas une bonne idée mais avec une solution intermédiaire entre les médianes et le H, j'obtiens une clôture de moins de 198.11m.

Partage économe

E (46,9476;46,9476)
Longueur   198,109m

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Partage économe 22-08-19 à 11:08

Waouh

Posté par
derny
re : Partage économe 22-08-19 à 11:27

Bravo LittleFox.
Peux-tu donner ton équation pour voir si c'est la même que pour moi ? Certainement car j'arrive à 198,108902 environ.

Posté par
derny
re : Partage économe 22-08-19 à 11:32

A moins que tu aies travaillé avec Geogebra sans passer par le calcul ?

Posté par
LittleFox
re : Partage économe 22-08-19 à 11:33


Mon équation est (pour un carré de 1m de côté):

Longueur = \sqrt{32x²-8+\frac{1}{x²}}+(1-2x)\sqrt{2}
Avec E = (x,x).

J'ai dû trouver le minimum numériquement, le résultat analytique me semble compliqué.

Posté par
Imod
re : Partage économe 22-08-19 à 11:35

Il faut trouver la position du point P qui minimise la longueur rouge avec deux parts égales dans le tringle rectangle isocèle .

Partage économe
Imod

Posté par
derny
re : Partage économe 22-08-19 à 11:38

J'ai résolu analytiquement. Il a fallu dériver une expression assez compliquée mais le calcul n'est pas insurmontable.

Posté par
LittleFox
re : Partage économe 22-08-19 à 11:44

@Imod C'est presque ce que j'ai fait (et apparemment Derny aussi).
Avec , A,B et le centre du carré comme sommets du triangle et E comme ton P.
Attention cependant que la partie rouge du bas est deux fois dans le schéma final alors que la partie rouge en diagonale l'est quatre fois.

Posté par
Imod
re : Partage économe 22-08-19 à 11:50

En effet une longueur pour l'un et deux pour l'autre ( je l'ai pensé mais pas écrit )

Imod

Posté par
LittleFox
re : Partage économe 22-08-19 à 12:03


derny @ 22-08-2019 à 11:38

J'ai résolu analytiquement. Il a fallu dériver une expression assez compliquée mais le calcul n'est pas insurmontable.


Tu as vraiment la solution sous forme analytique?
J'obtiens quand même une équation du 4ème degré dont les solutions sont non triviales:

y = x² \\
 \\ (2^{10}-2^{8})y^4+2^6y^3-(2^6+2^3)y^2+1 = 0 \\
 \\ \Rightarrow 768y^4+64y^3-72y^2+1=0

Posté par
derny
re : Partage économe 22-08-19 à 15:27

J'arrive au final à du 4e degré mais sans terme en x^3.

Partage économe

Posté par
dpi
re : Partage économe 22-08-19 à 16:06

Sur votre inspiration,
Je trouve 197.9899 m

En effet, au vu du dessin de Littlefox ,j'ai pensé que IC  aurait  pu être le rayon de ma figure 3 56.419.
J'ai donc bâti un modèle qui me donnait  199.0845.
En faisant varier mon erreur ,j'aboutis à 53.571 qui me donne 197.9899 m

 Cliquez pour afficher

Posté par
LittleFox
re : Partage économe 22-08-19 à 16:09


On obtient bien la même longueur minimale mais que représente ton y? Je n'arrive pas à le lier à mon x.

Posté par
dpi
re : Partage économe 22-08-19 à 16:25

Comme tu l'as vu je suis parti d'une idée fausse mais approchée et comme mon tableur
donnait directement un résultat convenable,j'ai  fait varier IC   autour de 53.5 au 1/1000
le minimum semblant pour moi atteint pour 53.571 donnant des branches de 47.1407
et in lien diagonal de 9.4270.
Il semblerait donc que 197.9899 m soit la longueur de la clôture minimale

J'en profite pour te demander de voir mon tennis car tu devrais t'éclater...

Posté par
derny
re : Partage économe 22-08-19 à 16:44

dpi, on ne peut pas faire moins que 198,108902... car j'ai annulé la dérivée de l'équation qui donne la longueur. Je ne croirais une meilleure distance qu'au vu d'un calcul précis.

Posté par
LittleFox
re : Partage économe 22-08-19 à 16:57


dpi Tu as la même forme que moi non? Le minimum est donné quand |IC| = 53,25.
La longueur est alors donnée par 198,109.
Quand |IC| vaut 53.5 alors la longueur est de 198.12, ce qui est plus grand.

J'utilise l'équation suivante:
En notant z la longueur de IC et L la longueur totale, on a :
E = (\frac{1}{4z}; \frac{1}{4z})
L = |EF| + 4|AG| = (1-\frac{1}{2z})\sqrt{2} + 4 \sqrt{(\frac{1}{4z}-z)^2+(\frac{1}{4z})^2} = \sqrt{2}-\frac{1}{z\sqrt{2}}+\sqrt{\frac{2}{z^2}+16z^2-8}

Ce qui m'a fait remarqué que derny utilise y = |IH|

Pour le terrain de tennis, oui, ça à l'air marrant mais beaucoup trop de variable et j'ai pas encore décidé quel outil j'allais utilisé pour dessiner et tester différentes approches

Posté par
LittleFox
re : Partage économe 22-08-19 à 17:17


En utilisant l'équation en z du message précédent, j'obtiens bien la même équation que derny :

Avec Z = 4z², Z^4-\frac{9}{2}Z^2+Z+3=0. Les solutions n'en sont pas moins difficiles analytiquement (ou bien wolfram alpha affiche un résultat bien compliqué).

Posté par
dpi
re : Partage économe 22-08-19 à 19:59

C'est curieux en raisonnant géométriquement ton IC donne 198.0050
et si je teste 53.571 on arrive à 197.9899 sauf erreur.
Comme j'avais noté ABCD pour mes aires je les ai gardées en NOIR

Partage économe

Partage économe

Posté par
dpi
re : Partage économe 22-08-19 à 21:01

J'ai trouvé l'erreur avec mon IC les branches mesurent  47.14 par
le carré PCFR alors que plus directement elles mesureraient  47.17
dans le triangle rectangle IFM

Posté par
derny
re : Partage économe 22-08-19 à 21:38

Je n'ai pas résolu analytiquement en effet. J'ai laissé le soin du dernier calcul au solveur de Microsoft.

Partage économe

Posté par
derny
re : Partage économe 22-08-19 à 21:57

Ci-joint mon calcul de départ

Partage économe

Posté par
derny
re : Partage économe 22-08-19 à 21:59

Passons les calculs intermédiaires de la dérivée. Ci-après le résultat du calcul

Partage économe

Posté par
dpi
re : Partage économe 23-08-19 à 06:35

Bonjour,
Pas dormi de la nuit ....
J'ai analysé ta solution et je trouve  comme toi la longueur de la petite barrière,mais
il y a un gros hic si on vérifie les branches comme pour mon exemple...
Si on calcule les branches dans le quadrilatère on trouve 47.3694
puis dans le cerf-volant on trouve 46.9484.
La solution est de réduire à 0 la petite branche......

Posté par
dpi
re : Partage économe 23-08-19 à 06:53

soit

Partage économe

Posté par
dpi
re : Partage économe 23-08-19 à 06:55

oublié Pythagore  dans branche 2

Posté par
dpi
re : Partage économe 23-08-19 à 07:00

PLUS DE HIC et donc bravo

Partage économe

Posté par
derny
re : Partage économe 23-08-19 à 08:12

Bonjour
dpi, bravo pour ta ténacité !
J'ai plein d'autres (bons ?) casse-tête à venir en stock mais je ne suis pas toujours disponible pour m'en occuper.

Posté par
derny
re : Partage économe 29-01-20 à 15:07

Bonjour. En ce moment je n'ai pas vraiment le temps de participer aux différentes énigmes proposées. Cependant je viens de tomber par hasard sur ce problème posé depuis longtemps et une meilleure solution existe ! dpi était sur la voie. Je vous laisse chercher avant de donner la solution qui, cette fois, sera la meilleure.

Posté par
dpi
re : Partage économe 29-01-20 à 18:25

Oui,
C'était le bon temps des énigmes pour lesquelles il fallait optimiser la solution:
Ici solution basique 200 m solution historique  198 ,11 m .
Il faut donc trouver mieux .

Posté par
derny
re : Partage économe 29-01-20 à 20:38

Oui. Indice : une droite et des courbes

Posté par
mathafou Moderateur
re : Partage économe 30-01-20 à 02:41

Bonjour,

oui,
on en avait parlé, mais il s'agissait de couper en trois, en 2011 d'après la date de mes fichiers sur la question, rescapés du crash.
je ne sais plus trop si c'était sur les-mathématique.net ou sur un groupe Usenet, voire même ici même ??

sans chercher beaucoup, par réglage expérimental sur Geogebra :

 Cliquez pour afficher

Posté par
mathafou Moderateur
re : Partage économe 30-01-20 à 03:11

en réglant plus astucieusement (avec un seul paramètre au lieu de 2, par une conjecture pas si absurde), on arrive même à L = 197,559

Posté par
derny
re : Partage économe 30-01-20 à 11:10

Bonjour. Bravo mathafou. C'est ça. Le fichier d447jn.pdf trouvé sur Internet donne 197.5593.

Posté par
dpi
re : Partage économe 30-01-20 à 17:24

Pour la bonne cause quel est le rayon des arcs (si ce sont bien des arc de cercle)?

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