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TD: Cône circonscrit à une sphère

Posté par jolly6432 (invité) 01-12-04 à 19:55

Kikoo tt le monde. J'ai un Td à faire pour demain et je galère trop...Voici l'énoncé. Une figure l'accompagne normallement, j'éspère que vous comprendrez qd même l'exercice.
- S est une sphère de centre O de rayon R. On souhaite inscrire cette sphère ds un conne de révolution dont le volume v est le plus petit possible. Quelles doivent être les dimensions de ce cône?
1/ Pour répondre, on pose AO=x. Vérifiez que v=1/3r^2[(x+r)^2/(x-r)]

Note: v=1/3r^2h

2/Démontrez que le cône de volume minimal est obtenu lorsque x=3r
Quelle est la hauteur de ce cône? le rayon de sa base?

Merci encore

Posté par miquelon (invité)re : TD: Cône circonscrit à une sphère 01-12-04 à 20:02

Bonjour,

Je pense que A est le sommet du cône ??
Confirmez pour que je puisse vous aider.

Posté par jolly6432 (invité)re : TD: Cône circonscrit à une sphère 01-12-04 à 20:39

oui, désolée, j'ai oublié de le préciser.

Posté par jolly6432 (invité)j ai vraiment besoin d aide... 01-12-04 à 21:02

désolée ms j'ai vraiment besoin d'aide pour ce Td...
c'est une question de vie ou de mort
voila merci encore!

Posté par miquelon (invité)re : TD: Cône circonscrit à une sphère 01-12-04 à 21:13

En faisant une coupe verticale (passant par A) de la sphère inscrite dans le cône, on obtient un triangle isocèle en A avec son cercle inscrit de centre O.

Dans ce triangle, j'appelle B et C les deux autres sommets. (Faites un dessin pour visualiser).

Soit K le point d'intersection du cercle avec le côté [AC] et A' le milieu de [BC].

J'appelle l'angle A'AC.

- AKO rectangle en K donc Tan = OK/AK.
Or Pythagore dans AKO donne KA = (x²-r²). Et de plus OK = r.
Donc Tan = r / (x²-r²).

- AA'C rectangle en A' donc Tan = A'C/A'A = A'C / (x+r).

- D'où r / (x²-r²) = A'C / (x+r).

--> ce qui permet d'exprimer A'C (qui est le rayon de la base du cône) en fonction de x et r.

- Le volume du cône est 1/3 * * (A'C)² * AA'.
D'où l'expression que l'on vous donne.

Pour la seconde question, on remarque que v est une fonction de x : v = f(x)
Pour trouver la valeur de x pour laquelle v est minimal, il suffit de calculer la fonction dérivée de f, étudier le signe de f'(x) et construire le tableau de variations de f. En fait le minimum est atteint en un point x où f'(x) = 0.

Bon travail.

Posté par miquelon (invité)re : TD: Cône circonscrit à une sphère 01-12-04 à 21:15

Je reste connecté quelques temps, si vous avez un soucis, envoyez un message, je vous aiderai.

(si c'est une question de vie ou de mort, je ne voudrais pas avoir votre mort sur la conscience !)

Posté par jolly6432 (invité)re : TD: Cône circonscrit à une sphère 01-12-04 à 22:06

merci beaucoup. Vous m'avez "sauvez la vie"
Vos instructions étaient parfaites. J'ai enfin pu faire ce fichu Td. Encore merci



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