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Niveau seconde
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Problème avec Fonctions

Posté par
Ooceane
23-08-10 à 17:37

Bonjour ,

J'ai un exercice qui me pose problème , je vous fait part de l'énoncé puis de mes " hyphothèses " .

ABC est un triangle rectangle et isocèle en A tel que AB=AC =6 . M est un point mobile du segment [AB] tel que AM = x avec x [0;6] . La parallèle à (AC) passant par M coupe (BC) en N .
La parallèle à ( AB ) passant par N coupe ( AC ) en P
.

On veut étudier la variation de l'aire A du rectangle AMNP , lorsque M se déplace sur [AB] . On introduit la fonction f associant à x l'aire A .

1) Montrer que pour tout x [0;6] : f(x) = -(x-3)²+9
2) Etudier les variation de f sur [0;3] et sur [3;6]
Dresser le tableau de variation de f .
3) Quelle est la position du point M pour laquelle l'aire du rectangle AMNP est maximale ?
.

Quelqu'un pourrait - il m'aider ? Je vous faire part des hypothèses en réponse plus bas , en vous remerciant d'avance .
Océane

Problème avec Fonctions

Posté par
pgeod
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:44


??

le rectangle ABC est isocèle.
Il est aussi rectangle en A.

Ce qui te permet de compléter ta figure avec les angles droits qui vont bien.
AMNP est un rectangle.

...

Posté par
pppa
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:45

Bonjour :

l'énoncé dit bien "rectangle AMNP" ? Il me semble que AMNP forme plutôt un parallélogramme, qui serait un rectangle pr une valeur bien précise de x.

C'est pr bien comprendre avant d'essayer de t'aider..

Posté par
pppa
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:48

D'accord pr un triangle isocèle et rectangle en A....  OK

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:49

Merci à vous .

Pour ppa , oui c'est bien censé être un rectangle et sachant que je peux placer le point M n'importe ou sachant que c'est un point mobile .  

Pour pgeod , je suis désolé j'ai oublié le codage sur la figure reproduite ici mais je l'ai mis sur ma feuille de brouillon , et je reste toujours bloqué pour la suite des questions malgré le codage

Posté par
pgeod
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:53


1/ aire du rectangle AMNP = longueur * largeur = x * MN

détermine MN avec Thalès : MN/AC = MB/AB  (AB = AC)

...

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:54

Citation :
1) Montrer que pour tout x [0;6] : f(x) = -(x-3)²+9


Tout d'abord je ne comprend pas comment on peut le montrer vu que l'on a qu'une seule mesure les cotés AB et AC tout deux égaux à 6cm ...

Posté par
pgeod
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:55

Commence par ça :

1/ aire du rectangle AMNP = longueur * largeur = x * MN

détermine MN avec Thalès : MN/AC = MB/AB  (AB = AC)

...

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:56

C'est à dire qu'il faut d'abord que je détermine la valeur du coté BC dans le triangle de base ?

Posté par
pgeod
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:58


non, pas du tout.

1/ aire du rectangle AMNP = longueur * largeur = x * MN

détermine MN avec Thalès : MN/AC = MB/AB
------- or AB = AC
d'où MN = MB = AB - AM = 6 - x

d'où aire du rectangle AMNP = ?

...

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 17:59

Je suis désolé j'ai lu trop vite je voyais Pythagore dans ma tête .
Je fais le calcul que tu m'as dit j'en ai pour 2 mn

Posté par
pppa
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:00

Dc l'aire du triangle AMNP est donnée par la formule 3$AM\times MN par ex.
On connait AM = x.
Pr déterminer MN, la configuration bien dessinée doit te faire penser tt de suite à utiliser le tm de Thalès. Ainsi :

3$\frac{MN}{AC}=\frac{BM}{BA}, avec BA = AC = 6 On en déduit dc : MN = BM ; or si AB mesure 6 et AM mesure x, nécessairement BM = MN mesure (6-x).

Dc l'aire cherchée se note f(x)=x.(6-x)=-x^2+6x, ce qui est bien égal à
3$-(x-3)^2+9 ; en effet, si on développe l'identité remarquable et ce qui suit on a :
3$-(x^2-6x+9)+9=-x^2+6x-9+9=-x^2+6x, soit le résultat qu'on a trouvé en appliquant le tm de Thalès ; d'accord ?

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:00

L'aire est égale à x*(6-x) ?

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:02

D'accord merci , désolé nos messages se sont croisés .

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:09

Pour les variations , j'utilise la propriété de la fonction du second dégré ?

Posté par
pppa
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:13

Croissance de f sur [0;6]

On pose : f(x) = 9 - (x-3)².

Sur [0;3], (x-3) varie de -3 à 0, dc (x-3)² varie de 9 à 0, et 9 - (x-3)² = f(x) de 0 à 9, dc f est croissante sur [0;3].

Sur ]3;6], (x-3) varie de 0 à 3, dc (x-3)² varie de 0 à 9, et 9 - (x-3)² = f(x) de 9 à 0, dc f est décroissante sur ]3;6].

D'accord ?

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:17

D'accord j'ai compris je te remercie


Citation :
3) Quelle est la position du point M pour laquelle l'aire du rectangle AMNP est maximale ?


Pour celle ci si j'ai bien compris ce sera pour 9 ?

Posté par
pppa
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:18

De la question précédente, on constate que sur [0;6] f(x) croit de 0 à 9, pr décroître ensuite de 9 à 0.

f(x) est le nombre qui indique l'aire du rectangle AMNP en fonction de x ; ce nombre est maximal ( on dit que la fonction f passe par un maximum sur [0;6]) pr x  = 3.
L'aire du rtg AMNP est maximale pr x = 3, et on constate que pr cette valeur de x,
6-x = 3 , on est dc en présence d'un CARRE.

L'aire est dc maximale lorsque le rtg se transforme en un carré.


D'accord tt ça ?

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:20

Je suis désolé mais je n'ai pas compris ce dernier point .

Posté par
pppa
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:26

Citation :
Pour celle ci si j'ai bien compris ce sera pour 9 ?


Je crois que tu n'as pas tt compris. Effectivement, l'aire maximale obtenue sera 9, ce que met en évidence le tb de variations (tu sauras le faire tte seule, hein..) à partir des résultats de la Q2.

Mais ce qu'on demande ici, c'est pr quelle valeur de la variable x on va obtenir cette aire maximale de 9 ; dc il faut répondre : pour x = 3, ce qui permet de positionner M sur [AB], en l'occurrence en son milieu.

Tu comprends la nuance : l'aire est FONCTION de la variable x, c'est dc selon (ou en FONCTION de ) la valeur de la variable x (la position de M sur [AB])qu'on pourra déterminer pr quelle valeur de x l'aire est maximale.

D'accord ça, c'est important de bien distinguer une fonction de la variable qui la fait......varier ?

D'accord tt ça.

Là je dois m'interrompre mais si tu as des questions, pose les ici, si personne n'a répondu je le ferai ds la soirée.

Ciao !

Posté par
pppa
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 18:31

Citation :
Je suis désolé mais je n'ai pas compris ce dernier point


Pr x = 0, f(x) = 0 dc l'aire du rtg AMNP est nulle

Pr x compris entre 0et 3, f(x) varie de 0 à 9, l'aire augmente

Pr x = 3, f(x) = 9 dc l'aire du trg est maximale (cf les variations vues à la Q2)

Pr x compris entre 3 et 6,f(x) varie de 9 à 0, l'aire diminue jusqu'à devenir à nouveau nulle.

Dc le maximum de l'aire est bien atteint pr x = 3

Bon la dsl je dois te laisser, au besoin je reprends en soirée ; bonne réflexion..

Posté par
pppa
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 21:17

Le petit tb de variations, en espérant que t'avais fait pareil

3$ \begin{tabular}{|c|ccccc|}
 \\ \hline x&0&&3&&6\\
 \\ \hline f(x)&0&\nearrow&9&\searrow&0\\
 \\ \hline \end{tabular}

Posté par
Ooceane
re : Problème avec Fonctions 23-08-10 à 22:14

Je suis désolé j'avais du m'absenter .
Avec ta deuxième explication j'ai enfin compris et je te remercie beaucoup pour le temps que tu as pris pour m'aider .
Bonne soirée tu es génial



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