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Volume d'un cône avec intégrale

Posté par
Silettedu74
28-11-10 à 20:21

Bonjour, je suis confrontée à un exercice que je suis incapable de résoudre. Aidez moi s'il vous plait. Merci!

Volume dun cône :

Soit le cône d'axe (Oz) de sommet A, de hauteur h dont la base B est le disque de centre O et de rayon R.
Tout plan d'équation z=t, avec t appartient à [0;h], coupe le cône suivant un disque D de rayon variable.

a) Déterminer le rapport de l'homothétie de centre A transformant B en D. En déduire l'aire S(t) de D en fonction de R, h et t.

b) A l'aide d'une intégrale, retrouver le volume d'un cône en fonction de R et h.

Volume d'un solide engendré par une courbe :

Dans un plan (y0z), on considère la courbe C d'equation :
y=(1/2)*(4-z²), avec z appartient à [-2;2].
Par rotation de C autour de l'axe des cotes, on obtient un solide de révolution.
Tout plan d'équation z=t, avec t appartient à [-2;2], coupe ce solide suivant un disque.

a) Justifier que l'aire de ce disque est S(t)=(/4)*(4-t²).

b) En déduire le volume du solide.

Posté par
MisterJack
re : Volume d'un cône avec intégrale 28-11-10 à 21:23

Hello,
a)
le rapport d'homothétie est : \frac{h-t}{h}=1-\frac{t}{h}
Donc S(t)=\pi R^2\times (1-\frac{t}{h})^2
b)
Ainsi :
V=\int_0^{h} \pi R^2\times (1-\frac{t}{h})^2dt=\pi R^2\int_0^{h} (1-\frac{t}{h})^2dt=\pi R^2\int_0^{h}(1-\frac{2t}{h}+\frac{t^2}{h^2})dt.

Bon là je te laisse terminer.

a)
En fait le rayon est y=\frac{1}{2}\sqrt{4-t^2} comme l'aire du disuqe est A=\pi \times y^2 on trouve ce qui est donné.
b)
V=\frac{\pi}{4}\int_{-2}^{2}(4-t^2)dt
à toi de terminer.

Posté par
MisterJack
re : Volume d'un cône avec intégrale 28-11-10 à 21:50

Voilà un petit dessin pour fixer les idées :

Volume d\'un cône avec intégrale

Posté par
MisterJack
re : Volume d'un cône avec intégrale 28-11-10 à 21:58

et ça donne ça en tournant :

Volume d\'un cône avec intégrale

Posté par
Silettedu74
re : Volume d'un cône avec intégrale 30-11-10 à 20:42

Merci beaucoup, mais je ne comprend pas comment calculer les volumes pour le 1 sans connaître le rayon.

Posté par
MisterJack
re : Volume d'un cône avec intégrale 30-11-10 à 22:20

Tu ne dois pas calculer le volume tu dois seulement retrouver la formule bien connue V=\frac{\pi R^2 h}{3}

Posté par
Silettedu74
re : Volume d'un cône avec intégrale 01-12-10 à 21:09

Encore moi! pour le b) du 2. j'ai trouvé que le volume fait (8/3). J'espère ne m'être pas trompé.

Par contre je bloque toujours sur la b) du 1.
j'essaye de calculer la primitive de (1-(2t/h)+(t²/h²)) pour ensuite calculer l'intégrale, mais je n'y arrive pas. Est-ce la bonne technique?
Merci

Posté par
MisterJack
re : Volume d'un cône avec intégrale 01-12-10 à 21:37

Correct pour le b) du 2)
Pour la primitive c'est :
t-\frac{t^2}{h}+\frac{1}{3}\times \frac{t^3}{h^2}
donc :
[t-\frac{t^2}{h}+\frac{1}{3}\times \frac{t^3}{h^2}]_0^{ h}=h-\frac{h^2}{h}+\frac{1}{3}\times \frac{h^3}{h^2}-0+0-0=\frac{1}{3}h

Comme le coefficient devant est \pi R^2 tu retrouve la formule \frac{1}{3}\pi R^2h.
Compris ?

Posté par
Silettedu74
re : Volume d'un cône avec intégrale 01-12-10 à 21:45

Merci beaucoup. En plus c'était pas si compliqué ^^

Posté par
MisterJack
re : Volume d'un cône avec intégrale 02-12-10 à 09:13

De rien
non pas si compliqué...mais quand même pas si simple non plus.



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