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Problème d'optimisation

Posté par
ekai
07-03-19 à 18:44

Bonjour,
Je rencontre des difficultés avec ce problème de DM:
Soit un parallélépipède rectangle inscrit dans une pyramide de hauteur H et de base carrée de côté a. Exprimer en fonction de H et a le volume maximal du parallélépipède rectangle.

J'ai déjà fait une figure pour visualiser le problème. Puis j'ai retrouvé la formule du volume du parallélépipède. J'ai essayé d'exprimer les dimensions du parallélépipède en fonction de a et H sans succès.

Est-ce que quelqu'un aurait des pistes pour me mettre sur la voie s'il vous plait?
Merci par avance pour votre aide.

Posté par
Zormuche
re : Problème d'optimisation 07-03-19 à 19:07

Bonjour

Sans le schéma de ton énoncé on ne peut pas vraiment se débrouiller
Je suppose que le parallélépipède a une base carrée centrée avec la base de la pyramide

Pour tout x compris dans ]0;h[ on peut créer un parallélogramme de hauteur x,

Que vaut alors le volume du parallélépipede, en fonction de x  ?

Posté par
ekai
re : Problème d'optimisation 08-03-19 à 09:57

Bonjour,
Non le parallélépipède a une base rectangle centrée avec la base carrée de la pyramide.

Le volume du parallélépipède serait alors V=l*L*x.
Mais alors comment exprimer l et L en fonction de H et a (j'ai essayé de réfléchir  avec Thales et Pythagore mais ca ne donne rien  )?

Posté par
Priam
re : Problème d'optimisation 08-03-19 à 14:42

Je te conseille de faire une figure en coupe par un plan passant par l'axe commun à la pyramide et au parallélépipède et parallèle à une paire de côtés opposés de la base carrée de la pyramide.

Posté par
ekai
re : Problème d'optimisation 08-03-19 à 17:26

Donc je n'etudierais plus qu'une figure plane avec un rectangle inscrit dans un triangle c'est ça?

Posté par
Priam
re : Problème d'optimisation 08-03-19 à 19:49

Oui.

Posté par
ekai
re : Problème d'optimisation 09-03-19 à 13:40

Bonjour,
Merci.
J'ai fait Thales à partir de la figure que vous m'avez indiquée et mon résultat est x=H-LH/a (soit x la hauteur).
J'ai injecté ce résultat dans la formule du volume. J'ai obtenu V=l*L*H(1-L/a) .
Le problème c'est que j'ai alors deux inconnues donc je ne peux pas faire la dérivée.
Est-ce que quelqu'un saurait comment faire disparaître l ou L?

Posté par
Priam
re : Problème d'optimisation 09-03-19 à 15:10

Je suppose que  l  et  L  sont les dimensions de la base du parallélépipède.
Il me semble que la base du parallélépipède de volume maximal est nécessairement carrée; sinon on pourrait agrandir la largeur de sa base jusqu'à égaler sa longueur sans qu'il sorte de la pyramide, et cela pour un volume plus grand; le volume du parallélépipède initial n'était donc pas maximal.

Posté par
ekai
re : Problème d'optimisation 09-03-19 à 15:16

Merci beaucoup pour votre aide  j'ai réussi à finir l'exercice !
Le volume maximal que j'ai trouvé est de (4Ha^2(1-2H^2))/9

Posté par
Priam
re : Problème d'optimisation 09-03-19 à 15:29

Ce n'est pas ce que je trouve . . .
Que trouves-tu comme expression du volume en fonction de  x ?

Posté par
ekai
re : Problème d'optimisation 09-03-19 à 18:02

Désolé je m'etais Trompée dans le dernier calcul. J'ai finalement trouvé 4a^2/27

Posté par
Priam
re : Problème d'optimisation 09-03-19 à 18:07

Ce serait le volume maximal ? Il n'y a pas H . . .



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