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Niveau seconde
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VOLUME d'un TETRAEDRE ABCD !

Posté par
nutella
31-03-12 à 22:59

Bonsoir tous le monde, je suis vraiment bloquéé cela fait depuis 4 heurES QUE JE CHERCHE mais je n'arrive pas du tout!! SVP jaimerai que une personne la plus aimable svp puisse m'xpliquer cette exercice qui me semble vraiment TROOOOP COMPLIQU2 . (ps il est coef 3 dans ma moyenne en maths ) je suis super nuul en plus je vous en supplie !
J'attends votre aide avec impatience. Mercii

VOICI LE SUJET :
On considère le tétraèdre ABCD tel que:
.Les arêtes [DA],[DB] et [DC] sont de même longueurs (6cm);
.Les arêtes [DA],[DB] et [DC] sont perpendiculaires deux à deux.
Sur ces arêtes [DA] [DB] et [DC], on place les points P, Q et R tels que DP=BQ=CR= x cm.
On s'intéresse au volume V(x) du tétraèdre DPQR.

1. Exprimer, en fonction de x l'aire de la base DQR et la hauteur DP du tétraèdre DPQR.
2. En déduire que V(x)= 1/6 x^3 -2x² +6x
3. Démontrer que pour tout x de [0;6]:
V(x)-V(2)=1/6(x-8)(x-2)²
4. En déduire le volume maximal de DPQR.


ce sont les questions 2 3 et 4 qui me causent du souci !
please help mee

Posté par
Papy Bernie
re : VOLUME d'un TETRAEDRE ABCD ! 01-04-12 à 08:55

Bonjour,

le tétraèdre DPQR a pour base le triangle PDR qui rectangle en D car :

(DA) (DC)

et pour hauteur [QD] car :

(DB) (DC)

On a :

DP=x ;  DR=6-x ; QD=6-x

aire base=DP*DR/2=(6-x)*x/2=3x - (x²/2)

V(x)=(1/3)[(3x -x²/2)(6x-x)]

Après développemnt on trouve bine :

V(x)=(1/6)x3-2x2+6x

Posté par
Papy Bernie
re : VOLUME d'un TETRAEDRE ABCD ! 01-04-12 à 09:09

Citation :
3. Démontrer que pour tout x de [0;6]:
V(x)-V(2)=1/6(x-8)(x-2)²


Tu calcules V(2) à partir de :

V(x)=(1/6)x3-2x2+6x

et tu trouves : V(2)=16/3

V(x)-V(2)=(1/6)x3-2x2+6x-16/3

Tu réduis au même déno qui est 6 et tu auras :

V(x)-V(2)=(1/6)(x3-12x2+36x-32)

Ensuite tu développes :

(x-8)(x-2)²

et tu retrouves bien :

x3-12x2+36x-32

Donc :

V(x)-V(2)=1/6(x-8)(x-2)2

4)

Dans 1/6(x-8)(x-2)2 , le facteur 1/6 est positif , le facteur (x-2)2 est positif car c'est un carré ou nul si x=2 et enfin le facteur (x-8) est positif si x > 8 donc ce facteur est négatif  sur [0;6].

Donc :

1/6(x-8)(x-2)2 0 sur [0;6]

Donc :

V(x)-V(2) 0 sur [0;6]

Donc :

V(x) V(2)

Le volume maximal est donc V(2)=16/3 obtenu pour x=2.

Posté par
nutella
thankkkkks 01-04-12 à 10:14

merciiii beaucoup !!! BERNIE mais je ne comprends pas lorsque tu dis Tu réduis au même déno qui est 6 et tu auras : tu peux mexpliquer svp

Posté par
Papy Bernie
re : VOLUME d'un TETRAEDRE ABCD ! 01-04-12 à 10:24

Je te le fais mais as-tu essayé sur un brouillon seulement ? En général , les élèves regardent leur écran et croient que ça va être évident !!

V(x)-V(2)=(1/6)x3-2x2+6x-16/3

V(x)-V(2)=(1/6)x3-12x2/6 + 36x/6 -32/6

V(x)-V(2)=(1/6)(x3-12x2 + 36x -32)

Posté par
nutella
une question 01-04-12 à 10:40

pour l'aire de la base je comprends pas trop l'aire base=DP*DR/2=(6-x)*x/2=3x - (x²/2)
tu peux m'expliquer stp BERNIE

Posté par
Papy Bernie
re : VOLUME d'un TETRAEDRE ABCD ! 01-04-12 à 10:51

Pour le tétraèdre DPQR , on prend comme sommet Q et comme base le triangle DPR .

Si on prend D comme sommet , on ne pourra pas calculer l'aire de la base qui serait alors PQR.


La base du tétraèdre QPDR est un triangle PDR rectangle en D car (DB) (DC).

Son aire est donc le produit des côtés de l'angle droit divisé par 2.

Les  côtés de l'angle droit sont DP=x et DR=6-x

DP*DR/2=x(6-x)/2=(6x-x²)/2=6x/6 - x²/2 =3x - (x²/2)

Posté par
Papy Bernie
re : VOLUME d'un TETRAEDRE ABCD ! 01-04-12 à 10:52

Faute de frappe !! Lire :

DP*DR/2=x(6-x)/2=(6x-x²)/2=6x/2 - x²/2 =3x - (x²/2)

Posté par
nutella
question 01-04-12 à 10:59

merciii infiniment pour ton aide précieuse mais j'ai une dernière question pour la question 1

Citation :
1. Exprimer, en fonction de x l'aire de la base DQR et la hauteur DP du tétraèdre DPQR.


aire de la base DQR = 3x - (x²/2)
la hauteur DP = x

mais est ce qu'il faut calculer l'aire du tétraèdre petit ???

Posté par
Papy Bernie
re : VOLUME d'un TETRAEDRE ABCD ! 01-04-12 à 11:32

Zut !! J'ai omis de lire la 1ère question !!

L'énoncé impose de choisir DQR  comme base et  P comme sommet !!

Donc tu fais ce qui est ci-dessous :

La base DQR est un triangle rectangle en D car (DB) (DC).

Donc aire DQR=DQ*DR/2=(6-x)(6-x)/2=(36-12x+x²)/2=36/2-12x/2+x²/2=18-6x+(x²/2)

La hauteur DP=x

donc

V(x)=(1/3)*x*(18-6x+(x²/2)=(1/3)(18x-6x²+x3/2)

V(x)=18x/3 -6x²/3 + x3/6

V(x)=(1/6)x3-2x2+6x

Evidemment on trouve le même résultat.

Citation :
mais est ce qu'il faut calculer l'aire du tétraèdre petit ???


On a calculé l'aire de la base puis le volume du petit tétraèdre.

Posté par
klass
TETRAEDRE ABCD Volume ! 01-04-12 à 19:34

Aidez moii oh les gens j'ai besoin d'aide .
VOICI LE SUJET :
On considère le tétraèdre ABCD tel que:
.Les arêtes [DA],[DB] et [DC] sont de même longueurs (6cm);
.Les arêtes [DA],[DB] et [DC] sont perpendiculaires deux à deux.
Sur ces arêtes [DA] [DB] et [DC], on place les points P, Q et R tels que DP=BQ=CR= x cm.
On s'intéresse au volume V(x) du tétraèdre DPQR.

1. Exprimer, en fonction de x l'aire de la base DQR et la hauteur DP du tétraèdre DPQR.
2. En déduire que V(x)= 1/6 x^3 -2x² +6x
3. Démontrer que pour tout x de [0;6]:
V(x)-V(2)=1/6(x-8)(x-2)²
4. En déduire le volume maximal de DPQR.

*** message déplacé ***
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Posté par
Hiphigenie
re : TETRAEDRE ABCD Volume ! 01-04-12 à 21:50

Bonsoir klass

1) L'énoncé dit clairement que le triangle DQR est rectangle en D.
Les deux côtés de l'angle droit mesurent (6-x).

Sachant que l'aire d'un triangle est donné par \dfrac{base\ \times\ hauteur}{2}, tu as l'aire du triangle DQR.

La hauteur DP du tétraèdre DPQR = x (voir énoncé)

2) Tu peux alors déterminer le volume du tétraèdre DPQR  (V = \dfrac{1}{3}\times\ aire\ de\ la\ base\ \times\ hauteur).

3) Tu calcules V(2) et tu développes le membre de droite pour montrer l'égalité.

etc...

*** message déplacé ***

Posté par
anthopgm
remerciment 11-05-13 à 12:24

merci beaucoup je viens de comprendre grâce a vous .

Posté par
apple145
re : VOLUME d'un TETRAEDRE ABCD ! 18-05-16 à 22:01

je n'ai pas compris le petit 2 et 3 svp



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