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Problème sur les fonctions à résoudre pour demin

Posté par meldu14 (invité) 11-09-05 à 16:41

Bonjour à vous !

dans un cylindre de base circulaire de 10cm de rayon et de hauteur aussi grande que l'on veut, repose une bille de 5 cm de rayon que l'on recouvre d'eau jusqu'à affleurement. On extrait la bille (sans perte d'eau ! ) et on la remplace par une bille de rayon r cm (r compri entre 0 et 10 inclus). Déterminez les valeurs de r pour lesquelles l'eau recouvre la bille à affleurement.
NB: il y a évidemment la solution r=5 mais est-ce la seule? où sont les fonctions ?

J'espere que quelqu'un pourra m'aider,
merci d'avance

Posté par
dad97 Correcteur
re : Problème sur les fonctions à résoudre pour demin 12-09-05 à 18:43

Bonsoir meldu14,

Le volume de la bille de 5 cm est de 3$\rm \frac{4}{3}\pi\times 5^3
La hauteur d'eau est de 10 cm soit un volume d'eau de 3$\rm 2\pi\times 10\times 10-\frac{4}{3}\pi\times 5^3

quand on place une bille de rayon r dans le cylindre, le volume de cette bille est de 3$\rm \frac{4}{3}\pi r^3

On veut que la hauteur d'eau soit égale à 3$\rm 2r soit un volume de 3$\rm 2\pi\times 10\times 2r

on veut donc que
volume bille + eau = volume bille + volume eau
3$\rm 2\pi\times 10\times 2r=\frac{4}{3}\pi r^3+2\pi\times 10\times 10-\frac{4}{3}\pi\times 5^3

3$\rm 30r=r^3+150- 5^3

soit 3$\rm r^3-30r+25=0

soit 3$\rm (r-5)(r^2+5r-5)=0

soit 3$\rm (r-5)(r-\frac{-5+3\sqrt{5}}{2})(r-\frac{-5-3\sqrt{5}}{2})

conclusion :

résultat obtenu pour 4$\rm\blue\fbox{ r=5 cm et r=\frac{-5+3\sqrt{5}}{2}\approx 0,85 cm}

Salut



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