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Sphère inscrit dans un cône de révolution

Posté par
GAETAN
21-02-14 à 17:20

Bonjour, j'ai besoins d'aide sur un exo. S est une sphère de centre O et de rayon 6.
On souhaite inscrire cette sphère dans un clne de révolution dont le volume v est le plus petit possible. Quelles doivent être les dimensions de ce cône?

J'ai calcule le volume v de ce cône. J'ai trouvé :

v= (1÷3)x π x [X+6] au carré x H
Ou H est la hauteur du cône et X+6 et le rayon du cône.

Je suis bloque ici, merci pour ce qui veulent bien m'aider

Posté par
GAETAN
image 21-02-14 à 17:23

Voici le schéma de l'exercice.

image

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 17:26

Bonjour ,

une piste :  http://www.geogebratube.org/student/m71040

Cordialement

Posté par
GAETAN
re 21-02-14 à 17:30

Merci, je vais m'aider de se site, vue que je ne connais pas se site mais je connais Geogebra je voulais savoir si c'est sur a 100%.
Mais merci quand même.

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 17:35

Il peut toujours y avoir des erreurs (de transcription ou autre) . Aussi je te recommande de comprendre la démarche et de refaire les calculs par toi même .
Et si tu trouves des erreurs , des incompréhensions ou autre , merci de me les communiquer .

Posté par
GAETAN
re 21-02-14 à 18:00

Pour le volume, je ne suis pas d'accord, ou je n'est pas utilise la bonne formule mais c'est bien 1/3π x r au carre x H ?

Posté par
GAETAN
re 21-02-14 à 18:19

Je n'arrive pas a dérivé la fonction du volume, quelqu'un peut m'aider?

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 18:28

J'ai exprimé le volume en fonction de r (rayon de la bille) et j'ai appelé  a  le rayon de la base du cône . C'est peut-être cela qui te trompe .

Pour la dérivée , c'est la dérivée d'un quotient (u'v - v'u) / v²

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 18:33

Je suis d'accord pour la formule, tu a trouve comme moi au volume? Quand il y a des π je suis coincé.

Pour la dérivé j'ai trouve [(2πa)h + π x a au carre ]/3

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 18:43

Ta dérivée n'est pas correcte . Mais encore faudrait'il voir ce que tu dérives .
Le détail des calculs est donné dans Graphique 2 (partie à droite) en cliquant sur DEVELOPPEMENTS

Posté par
GAETAN
re 21-02-14 à 18:45

C'est sa le problème je trouve pas comme lui pour le volume, peut être je me trompe de formule. Pour le volume tu trouve bien comme lui?

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 18:47

Oui bien sûr , car c'est moi qui ai mis ce calcul en ligne sur GeoGebraTube .
Quelle est ta formule ?

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 18:52

1/3π x r au carre x H
Voici ma formule pour calculer le volume
Je trouve (π x a au carre x h)/3

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:00

Oui  V = a² h / 3

Comme tu ne connais pas  a  , il faut essayer de l'exprimer en fonction de  r (que tu connais) et de  h (qu'il faut trouver) .
Ensuite , on remplace  a  par l'expression trouvée  pour avoir le volume du cône en fonction de  r  et  h .

Sphère inscrit dans un cône de révolution

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:04

Pour trouver CS tu a fait comment? Car pour moi CS ferai  OC/tan a

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:07

J'utilise Pythagore dans le triangle rectangle OCS soit   CS² = OS² - OC²

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:08

A est différent de r

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:20

Oui ,  a  est le rayon de la base du cône (Qu'il faut trouver) et  r  est le rayon de la bille (6cm). On voit bien sur les schémas qu'ils sont différents .

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:29

Comment on derive  h-2r?

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:33

Comme on dérive par rapport à  h  , c'est comme si on calculait la dérivée de  x - 2 u   par rapport à x .

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:43

Oui, pour prouver que sa sera quand v'(h)= 0
Il fait trouver h. Sa c'est bon mais faut faire un tableau de signe, comment prouver le signe quand h sera inférieur a 4r puis supérieur ?

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:48

Ce n'est pas nécessaire de passer par le tableau des signes . On l'utiliserait s'il était demandé d'étudier la fonction . Ici on cherche un minimum . On sait qu'on aura un minimum quand la dérivée sera nulle . Cela suffit .

Sphère inscrit dans un cône de révolution

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 19:51

Le minimum est bien quand h vaut 4r?

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 20:46

Exactement . Reste à calculer  a .

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 21:05

J'ai mis que a = r √2
Donc pour SB sa fait 3 r√2?

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 21:14

>>> J'ai mis que a = r √2   C'est juste mais ce n'est pas une démonstration .

On ne demande pas la valeur de SB  mais ta réponse est correcte .Tu peux rajouter la valeur du volume du cône .

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 21:34

Il faut la mettre?

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 21:36

Le volume est bien égal a 576π?

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 21-02-14 à 21:48

>>> Il faut la mettre?   Quoi ? La démonstration OUI .C'est le plus important .

Ce qui est intéressant , c'est de comparer le volume du cône avec celui de la bille .

Posté par
GAETAN
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 22-02-14 à 00:31

Comment le démontrer ? Comment pouvons nous trouver a?

Posté par
fm_31
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 22-02-14 à 08:51

Tu as tout sur le site que je t'ai indiqué . Fais un effort au moins de lire puis de comprendre .

Posté par
rob1
re : Sphère inscrit dans un cône de révolution 30-09-20 à 14:55

Allez faire un tour ici : https://www.ilemaths.net/sujet-cone-circonscrit-a-une-sphere-196826.html#msg7729175



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