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une heure, un angle

Posté par
stephane185
28-12-15 à 17:56

Bonsoir,
j'ai un dm de maths à faire pendant les vances, j'ai fait quelques questions et y'en que je n'y arrive pas pourriez-vous m'aider svp?

IL ME RESTE 4 QUESTIONS A FAIRE.

le schéma est attaché au document.
*Les deux cercles ont le même centre O
*Le le point P est l'extrémité de la petite aiguille et  point G celle de la grande
*Le point J est la position d'origine c'est-à dire la position de G et P lorsqu'il est minuit 00h00
*on note t le temps écoulé en heures depuis 00h0.
Ainsi t est un nombre réel que 0≤ t<24.

1) donner l'heure associée à chaque t:
t1=3.5 t2=19.63 et t3=97/12
ma reponse: t1 est associée à 03h30, t2 est associée à 19h37 et 48 sec
et t3 est associée à 08h4 min et 48 sec.

2) Donner t pour chaque heures: h1=17h10 h2=06h55 et h3=23h12
ma réponse: pour h1= 103/6 h2=83/12
h3=23.2

3)Montrer que pour 0≤ t<24on a (vecteur OJ, vercteur OG)= -2π (2π)  et (vecteur OJ; vecteur OP)=-(2πt/12)
je n'ai pas fait cette question je n'y arrive pas.

4) Il est 10h10. Calculer l'angle en radian entre les deux aiguilles.En donner la mesure principale.
Pour 10h10 j'ai trouvé t=61/6.  Donc (vecteur OJ, vercteur OG)=-(122π/6) (2π) et (vecteur OJ; vecteur OP)=-(122π/72) (2π). Ensuite, j'ai fait  (vecteur OJ, vercteur OG)-vecteur OJ; vecteur OP)= 23/36 (2π) est la mesure principale.

5)Même question pour 13h45. Donc pour 13h45 j'ai trouvé 29π/24 (2π) comme mesure principale.

6)Monter  que l'on a (vecteur OG, vecteur OP)= (11π/6)t (2π) pour 0≤ t<24.
pour cela j'ai fait (vecteurOJ, vecteur OP)-(Vecteur OJ, vecteurOG)= (11π/6)t

7)Monter que si (vecteur Og, vecteur OP)=0 (2π), alors il existe k appartient à Z tel que t=(12/11)k.

8)En déduire à quelles heures de la journée les aiguilles sont superposées. On donnera les réponses à la seconde près.
Indication: choisir des entiers k, puis calculer t tant que t est compris entre 0 et 24. On pourra également regrouper les résultats dans un tableau.

9) En s'inspirant de la méthode des questions 4) et 5) détrerminer les heures de la journée pour lesquelles les aiguilles sont symétriques par rapport à O.

10)De même, déterminer les heures de la journée pour lesquelles les aiguilles sont perpendiculaires.

une heure, un angle

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 29-12-15 à 10:58

Bonjour,

1) L'heure associée à t3 est fausse !!
En effet : 97/12 = 96/12 + 1/12 = 8 + 1/12.
Il reste donc à convertir 1/12 en minutes, ce qui donne 1/12 * 60 = 5.
Ainsi : 97/12 => 8h05min.

2) Ok.
3)Le point J est la position de départ.
Le point G étant l'aiguille des minutes, pour chaque heure, elle aura fait un tour complet dans le sens des aiguilles d'une montre. Ainsi : (OJ;OG) = -2pi (2pi).

Le point P étant l'aiguille des heures, lorsque le point G aura fait un tour, le point se déplace d'1/12 de tour dans le sens des aiguilles d'une montre. Ainsi :
(OJ;OP) = (-2pi*t/12).

Je reviens dans un instant pour la suite de l'exercice.

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 29-12-15 à 14:18

D'ailleurs, je remarque une petite erreur d'écriture dans ta question 3.
C'est  (vecteur OJ, vercteur OG)= -2πt (2π), et non -2 tout court...

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 29-12-15 à 14:43

Suite :

4) Ok. En effet :
(vecteur OJ, vercteur OG)=-(122π/6) (2π) et (vecteur OJ; vecteur OP)=-(122π/72) (2π).
Ainsi :
(OG;OP) = (OJ;OP) - (OJ;OG) = -122pi/72 + 122pi/6 = 671pi/36 = 18pi + 23pi/36.
Donc angle principal = 23pi/36.

5) Ce n'est l'angle principal que tu donnes là, car 29pi/24 > 1 !!
Ici t = 13 + 45/60 = 55/4.
Donc :   (vecteur OJ, vercteur OG)=-(110π/4) (2π) et (vecteur OJ; vecteur OP)=-(110π/48) (2π).
Ainsi :
(OG;OP) = (OJ;OP) - (OJ;OG) = -110pi/48 + 110pi/4 = 605pi/24 = 25pi + 5pi/24.
Donc angle principal = 5pi/24.

6) Ok.

Je continue à réfléchir pour les autres questions...

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 29-12-15 à 14:51

7) Si (OG;OP) = 0 (2pi), alors les points O, G et P sont alignés et les vecteurs OG et OP sont donc colinéaires !!...

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 29-12-15 à 15:16

Or :
(vecteur OJ, vercteur OG)= -2 (2)  et (vecteur OJ; vecteur OP)=-(2πt/12).
Et donc : (OG;OP) = 0 (2pi) <=> (OJ;OG) = (OJ;OP)

=> -2πt + 2kπ = -πt/6
<=>2kπ = 2πt - πt/6
<=> 2kπ = 11πt/6
<=> t = (6*2kπ) / 11π = (12/11)k.

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 29-12-15 à 18:17

Merci beaucoup beaucoup! Vous m'avez rendu un grand service. Je vais prendre maintenant le temps de lire tout ce que vous m'avez donné.


Pour la question 3) c'est bien -2pi t

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 29-12-15 à 18:42

J'ai un petit problème... Je ne comprend pas pour cela fait (25pi+5pi)/24 => angle principal = 5pi/24

OG;OP) = (OJ;OP) - (OJ;OG) = -110pi/48 + 110pi/4 = 605pi/24 = 25pi + 5pi/24.
Donc angle principal = 5pi/24.

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 29-12-15 à 22:25

Par définition d'une mesure principale, celle-ci doit se situer dans l'intervalle ]-π;π].

Or la réponse que tu donnes (29π/24) ne se situe pas dans l'intervalle !! En effet c'est plus grand que π.
Sinon je me suis trompé sur ma mesure principale. On a plutôt :

Or 605π/24 = 624π/24 - 19π/24 = 26π - 19π/24 = 13*2π - 19π/24.
La mesure principale est alors de -19π/24 (et non pas 5π/24).
(Il faut l'écrire sous la forme +k*2π avec kZ).

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 30-12-15 à 19:48

Comment passe-t-on  de 624π/24 - 19π/24 à
26π - 19π/24 = 13*2π - 19π/24.

Pourriez-vous m'aider s'il vous plaît pour la suite?  J'ai essayé de faire un tableau pour la question huit .

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 30-12-15 à 19:54

Ah non merci! J'ai bien compris comment on passe de 624 à 26 .
Mais pourquoi nous ne prenons pas 13*2pi ?

J'ai pas compris la notation

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 30-12-15 à 20:37

-19π/24 est la mesure principale.
k*2π signifie modulo 2π.
13*2π signifie alors qu'on a effectué 13 fois le tour du cercle trigonométrique.

605π/24 est égale à la mesure principale (-19π/24) auquel on a rajouté 13 fois le tour du cercle. (13*2π)

De plus par définition d'une mesure principale, celle-ci est toujours comprise dans l'intervalle ]-π;π]. Et il est clair que -19π/24 est bien compris dans cet intervalle.

Posté par
Delp
re : une heure, un angle 30-12-15 à 20:56

Ah merci beaucoup j'ai bien compris.

Par contre la suite ,
J'ai une indication :  choisir des entiers k  puis calculer t  tant que t  est compris entre 0 et 24.   Pourra également regrouper les résultats dans un tableau.
Donc j'ai essayé de faire un tableau

Posté par
Delp
re : une heure, un angle 30-12-15 à 20:57

Merci pour ce post stephane185.  J'ai le même Dm sue toi

Posté par
Delp
re : une heure, un angle 30-12-15 à 21:00

Et merci à vous fenamat.  Grâce à vous j'ai très bien compris mon DM,  de plus j'avais un même problème que  Stephane185  pour la même question mais par contre moi  C'est la 4)b).
Merci pour toutes vos explications je suis ce poste  Depuis hier,  vos postes sont très très compréhensible.

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 30-12-15 à 21:03

Je t'en prie 😊!

Pourrais-tu alors m'aider avec Fenamat stp ?

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 30-12-15 à 21:07

Je suis d'accord avec vous  mais nous devrons alors mettre le 13 car nous faisons 13 tour avec modulo de pi?

@fenamat

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 30-12-15 à 21:18

@stephane185 : mettre le 13 ne sers pas à grand chose, car en effectuant 13 fois le tour du cercle, tu retombes toujours sur la mesure principale !!

-19π/24 est aussi égal à -19π/24 + 2π = -19π/24 + 48π/24 = 29π/24, etc...
Tu avais écrit 29π/24. C'est en effet le même point, mais pas la mesure principale...

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 30-12-15 à 21:21

Merci beaucoup beaucoup pour vos aides.
Donc ai-je raison d'avoir fait un tableau pour la question 8) car @Delp a pour indication aussi de faire un tableau.

Moi de mon côté j'ai fait un tableau avec des nombre impaires car j'ai pi et 1pi est impaire.

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 30-12-15 à 21:30

Question 8 :
En effet faire un tableau est préférable car il y a beaucoup de possibilités...

Il faut tester chaque valeur de k :

k=0 => t = 0h (minuit)
k=1 => t = 12/11 à convertir en h, min et s, soit donc 1h05min27,27s
k=2 => t = 24/11 = 2h10min54,54s
....
k=11 => t = 12 (midi)
...
k=22 => t=24 (on revient à minuit)

Au final, il y a 22 possibilités pour lesquelles les aiguilles sont superposées.

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 30-12-15 à 21:36

Merci,  j'ai trouvé aussi 22 possibilités mais j'e n'en était pas du tout sûr de moi.

Pour la question 9)
J'ai tout simplement pas du tout du tout compris, car ici c'est symétrique à O

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 30-12-15 à 22:20

9) A présent, on souhaite déterminer les heures de la journée pour lesquelles les aiguilles sont symétriques par rapport à O.
Donc : (OG;OP) = -π

<=> -11πt/6 + 2kπ = -π
<=> 2kπ + π = 11πt/6
<=> π(2k+1) = 11πt/6

<=> t = 6(2k+1) / 11 avec kZ.

Puis rebelote...
k=0 => t = 6/11.
k=1 => t = 18/11.
...
k=16 => t = 18h
...
k=21=> t = 258/11.

Au final, 22 possibilités aussi pour lesquelles les aiguilles sont symétriques par rapport au point O.

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 30-12-15 à 22:40

Je reviens à la question 8, un résumé des heures possibles sous forme de tableau :

Valeur de kHeure t associée
0Minuit
11h05min27,27s
22h10min54,54s
33h16min21,82s
44h21min49,09s
55h27min16,36s
66h32min43.64s
77h38min10,91s
88h43min38,18s
99h49min5,45s
1010h54min32,73s
11Midi
1213h5min27,27s
1314h10min54,54s
1415h16min21,82s
1516h21min49,09s
1617h27min16,36s
1718h32min43,64s
1819h38min10,91s
1920h43min38,18s
2021h49min5,45s
2122h54min32,73s

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 31-12-15 à 01:15

Merci, et je fait de même pour la dernière ?

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 31-12-15 à 10:08

10) La dernière question est beaucoup plus pénible en terme de calculs, mais la méthode reste la même.

On souhaite déterminer les heures de la journée pour lesquelles les aiguilles sont perpendiculaires.

Donc ici, on a cette fois ci 2 cas à distinguer :
1) (OG;OP) = -π/2
2) (OG;OP) = -3π/2.

Pour le 1er cas, on a ainsi :
-11πt/6 + 2kπ = -π/2
...
t = (3+12k) / 11 (k Z) après calcul.

Pour le 2e cas, on a :
-11πt/6 + 2kπ = -3π/2
...
t = (9+12k) /11  (k Z) après calcul.

Puis rebelote...
1er cas :
k=0 => t = 3/11
k=1 => t = 15/11.
...
k=21 => t = 255/11.

=> 22 possibilités pour ce cas donc.

2e cas :
k=0 => t = 9/11
k=1 => t = 21/11
...
k=21 => t = 261/11.

=> 22 possibilités aussi.

Au final, il y a 44 possibilités pour lesquelles les aiguilles sont perpendiculaires.

Certes, les calculs de cette question sont très longs et pénibles à faire...
Mais concernant la méthode cela n'est pas compliqué à comprendre.

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 31-12-15 à 18:22

Merci beaucoup,

Lors ce que je ressens sur la question trois j'ai un petit blocage,  je ne vois pas pourquoi le point P se déplace d'1/12 de tour dans le sens des aiguilles.

Posté par
stephane185
re : une heure, un angle 31-12-15 à 20:57

Pour la question 4) l'angle en radian entre les deux aiguilles est 18pi+23pi/36.

Et pour la 5)
13*2π - 19π/24.

?

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 31-12-15 à 22:51

4) Oui, tu peux aussi écrire : 671pi/36 = 18pi+23pi/36.

5) Idem tu peux écrire 605pi/24 = 26pi - 19pi/24.

pour la question : pourquoi le point P se déplace d'1/12 de tour dans le sens des aiguilles ?

Car la petite aiguille fait 1 tour en 12 h donc (OJ, OP) = -2pi
Ainsi en 1 heure, elle fait : (OJ, OP) = -2pi / 12
et en t heures, elle fait : (OJ, OP) = -2pi * t / 12.

Posté par
malou Webmaster
re : une heure, un angle 01-01-16 à 12:29

Bonjour
le multicompte n'est pas autorisé sur l'île
stephane185 / Delp merci d'en désactiver un des deux si tu ne veux pas te faire bannir

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 28-12-16 à 16:10

Bonjour à tous, excusez moi de vous déranger, serait-ce possible que quelqu'un m'aide pour mon DM s'il vous plaît?
Mon DM repose sur le même sujet ci-dessus avec le même shéma, mais mes questions sont un peu diffèrentes les voici:

1a) Donner la valeur associé ( à la seconde près) à chacune des valeurs de t: t1 = 3,5 t2= 19,63 et t3=97/12

b) Donner la valeur exacte de t assoiée aux heures suivantes: h1=17h10 h2= 06h55 h3= 23h12.

2a) Quel est l'angle ( vecteur)(OJ,OG) parcourue en une heure ? Quel est l'angle (vecteurOJ,OP) parcouru en une heure?

b) En déduire que pour un temps t quelconque on a :
                 (vecteurOJ, OG)= -2t [2] et (vecteurOJ,OP)= -\frac{2\Pi t}{12} [2\Pi].  

3a) Il est 10h10 . Calculer l'angle, en radian, entre les deux aiguilles. En donner la mesure principale.

b) Même question pour 13h45.

4a) Montrer que pour 0 t< 24 on a (  vecteur OJ,OP) = \frac{11\Pi }{6}t [2\Pi ]

b) Montrer que si ( veut OJ, OG)= 0 [2\Pi], alors il existe un entier k tel que t = \frac{12}{11}k.

Indication: que signifie " = 0 [2\Pi]"?

c) En déduire à quelles heures de la journée les aiguilles sont superposées. On donnera les réponses à la seconde près.
Indication: choisir des entiers k, puis calculer t tant que t est compris entre 0 et 24. On pourra également regrouper les résultats dans un tableau.

5) En s'inspirant de la méthode de la question 4), déterminer les heures de la journée pour lesquelles les aiguilles sont symétrique par rapport à O.

6) De même, déterminer les heures de la journée pour lesquelles les aiguilles sont perpendiculaires.
Voila.
J'ai fait les deux premières questions mais à la question 2a) je suis complètement bloquée, je vous remercie d'avance !!

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 28-12-16 à 18:38

Bonjour Sohia,

2a) Pour répondre à cette question, c'est assez immédiat !!
Ton vecteur OG représente l'aiguille des minutes.
Donc en 1h, combien de tour aura parcouru ton aiguille des minutes ?

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 28-12-16 à 19:09

Bonjour fenamat86,
Il a fait 1 tour en une heure

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 28-12-16 à 19:16

Très bien !
Et donc à quel angle correspond un tour de cadran ?

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 28-12-16 à 19:51

1 tour correspond à 360°

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 28-12-16 à 19:52

Donc pour l'aiguilles des heures OP ca fait 15° ?!

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 28-12-16 à 21:11

On demande l'angle en radians ici, pas en degrés !!
Donc tu sais que le vecteur OG va parcourir un tour de cadran en 1h.

Donc l'angle (OJ;OG) = -2 (1 tr fait 2 rad, mais comme on tourne dans le sens indirect du cercle trigo, il y a un signe "-" devant)

De même, le vecteur OP parcourt 1/12 de tour en 1h.
Donc l'angle (OJ;OP) = -/12 rad.

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 29-12-16 à 12:32

Ah je pensait que c'était en degré, c'est pas préciser dans mon sujet, merci beaucoup !

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 29-12-16 à 12:48

Et donc pour la question 2b) je dois prendre en considèration [2 pi] ? donc je dois rajouter un tour et calculer le temps t

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 30-12-16 à 00:52

Oui.
Le point G étant l'aiguille des minutes, pour chaque heure, elle aura fait un tour complet dans le sens des aiguilles d'une montre.
Ainsi : (OJ;OG) = -2pi*t (2pi).

Le point P étant l'aiguille des heures, lorsque le point G aura fait un tour, le point se déplace d'1/12 de tour dans le sens des aiguilles d'une montre. Ainsi :
(OJ;OP) = (-2pi*t/12) (2pi).

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 30-12-16 à 16:42

D'accord mais pour  la b) Même question pour 13h45. j'ai trouver -715pi/24  alors que vous vous avez trouver 605pi/24 ?!

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 30-12-16 à 16:45

ah noon en faite c'est bon !! je me suis trompée

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 30-12-16 à 16:51

"Or 605π/24 = 624π/24 - 19π/24 = 26π - 19π/24 = 13*2π - 19π/24"
Excusez-moi je vous dérange encore ... vous pouvez m'expliquer ce calcul s'il vous plaît, j'ai pas compris

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 30-12-16 à 23:57

Tu es d'accord que \frac{605\pi}{24} est l'angle formé par les 2 aiguilles lorsqu'il est 13h45.

Or cet angle n'est pas la mesure principale !! En effet, par définition, la mesure principale est un angle appartenant à l'intervalle ]-;]. Ce qui n'est pas le cas ici.

Donc, déterminons la mesure principale de l'angle \frac{605\pi}{24}.
On cherche alors k de telle sorte que : \frac{605\pi}{24}=\alpha+k*2\pi
La méthode pratique la plus simple et facile est de faire la division euclidienne de 605 par 24. On a donc : 605 = 24*25 + 5

On a donc en multipliant par et en divisant les 2 membres par 24 :

\frac{605\pi}{24}=(\frac{24*25+5}{24})\pi=25\pi+\frac{5\pi}{24}.

Or ici on a un multiple impair de !!
On pose alors 25=26-.
Et ainsi :

\frac{605\pi}{24}=26\pi-\pi+\frac{5\pi}{24}=-\frac{19\pi}{24}+13*2\pi (on a donc k=13)

Par conséquent, la mesure principale de \frac{605\pi}{24} est bien -\frac{19\pi}{24}.

Posté par
sohia
re : une heure, un angle 01-01-17 à 17:00

D'accord ! MERCI BEAUCOUP POUR VOTRE AIDE!
Et je vous souhaite une BONNE ANNEE!:D

Posté par
fenamat84
re : une heure, un angle 01-01-17 à 20:53

Bonne annee 2017 aussi !!



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