Un carré "rond"

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Posted by: sebsheep

Voilà un petit problème que j'aprécie ... plusieurs façons de le résoudre, des supers bourrines, des bourrines, des élégantes ... à vos cervaux, pres? Go! :

Le coté du carré ci dessous vaut 1. Que vaut l'aire en noire?
http://sebastien.besnier1.free.fr/carre_rond.png



Posted by: lapras

salut,
avec un systeme d'équation on y arrive immédiatement (3 équations
3 inconnues)
je passe les calculs
A = (1+pi/3 - sqrt(3))*a²
a = aire du carré
donc ici a = 1 => A = 1 + pi/3 - sqrt(3)



Posted by: sebsheep

euh ... tu la connaissais avant? Honnement,j'avais pas trouvé avec cette méthode de systèmes d'équations ... tu peux détailler?



Posted by: lapras

http://img177.imageshack.us/img177/...etrierd2.th.jpg
Soit :
x l'aire du carré curviligne EHGF
y celle du triangle curviligne BEF, HDG, GFC, AEH
z celle des triangles curviligne GCD, HDA, AEB, BFC
l'aire du disque ABD : pi/4 * a²
donc
x + 3y + 2z = pi/4 * a²
aussi l'aire de ABCD est a²
donc
x + 4y + 4z = a²
enfin
aire du secteur circulaire CDE est (pi/6)*a²
et l'aire du triangle curviligne CDE est
x + 2y + z = 2*((pi/6)*a² - (sqrt(3)/4)a²) + (sqrt(3))/4 * a²
donc on résoud le systeme
et
x = (1 + pi/3 - sqrt(3))a²



Posted by: ffpower

Je suppose que ses inconnues sont les aires des differentes parites composant le carré.Disons que a est l aire recherchée,b l aire des sortes de triangle equilateraux et c l aire des sortes de triangles aplatis qui restent.a+4b+4c représente l aire du carré,a+3b+2c represente l aire d un quart de disque,et a+2b représente l aire du "ballon de rugby"(intersection de 2 disques).
Bien trouvé en tout cas^^

Edit:oups j ai posté en meme tps que lapras dsl^^



Posted by: sebsheep

baleze ... je suis soufflé ... j'ai mis plusieurs heures en bac +1 pour trouver le résultat (de maniere beaucoup moins élégante, avec une grosse intégrale)... Tu t'ennuies pas trop en cours?



Posted by: lapras

je l'ai aussi fait par intégrales mais je ne le poste pas c'est tellement lourd...
PS : j'avais déja fait ton probleme auparavant c'est une olympiade académique et je l'ai fait en a peu pres 1 heure( le temps de résoudre le systeme !).



Posted by: nodgim

trouvé aussi en moins d'une heure mais avec cette formule (même résultat):
S=2-rac3+pi/3-4sin(pi/12)cos(pi/12)



Posted by: lapras

salut
peux tu me donner ta méthode puisque tu as apperement utilisé la trigonométrie ?



Posted by: nodgim

Citation:
Posté par lapras
salut
peux tu me donner ta méthode puisque tu as apperement utilisé la trigonométrie ?


Je trace les diagonales du carré rond et je calcule le 1/4 de la surface qui est un pseudo triangle rectangle isocèle. Pas de soucis pour trouver la longueur du coté de ce triangle; Pas de soucis non plus pour trouver l'aire supplémentaire de l'arrondi



Posted by: Patastronch

Citation:
Posté par nodgim
Pas de soucis non plus pour trouver l'aire supplémentaire de l'arrondi

C'est un peu le but de l'exo quand meme, si ta démo c'est "pas de soucis" ca fait un peu léger. D'ailleur avec une telle explication on se demande pourquoi tu prend la peine de diviser le pseudo carré en 4.C'est pas plus simple de calculer l'aire du carré et apres "pas de soucis" pour les arrondis en plus ?



Posted by: Imod

Pour une démonstration très visuelle je vous laisse un petit dessin pour méditer

http://img394.imageshack.us/img394/3586/carrrondnk7.jpg

Imod



Posted by: Patastronch

Citation:
Posté par Imod
Pour une démonstration très visuelle je vous laisse un petit dessin pour méditer

http://img394.imageshack.us/img394/3586/carrrondnk7.jpg

Imod


waw joli !



Posted by: Imod

D'un autre côté , il m'a fallu une demi-heure pour faire le dessin ( sur logiciel ) et une autre pour trouver le carré et je n'ai pas fait les calculs
Et si on met un chrono devant moi , je n'existe plus : je laisse cette épreuve aux jeunes

Imod



Posted by: Patastronch

Citation:
Posté par Imod
D'un autre côté , il m'a fallu une demi-heure pour faire le dessin ( sur logiciel ) et une autre pour trouver le carré et je n'ai pas fait les calculs


Le pire c'est qu'une fois ta figure sous les yeux ca deviens évident apres !



Posted by: ffpower

C sur que la ya pas plus concis comme demo,joli..(mais j aime bien aussi la methode de lapras..)



Posted by: nodgim

Citation:
Posté par Patastronch
C'est un peu le but de l'exo quand meme, si ta démo c'est "pas de soucis" ca fait un peu léger. D'ailleur avec une telle explication on se demande pourquoi tu prend la peine de diviser le pseudo carré en 4.C'est pas plus simple de calculer l'aire du carré et apres "pas de soucis" pour les arrondis en plus ?


Il me semble que cet exercice est assez évident. Je n'explique pas, je donne le fil que j'ai suivi. En prenant de l'âge, on devient paresseux (c'est mon cas, tout au moins), je ne suis plus à l'école, n'est ce pas ? Et je crois avoir affaire ici à des gens avertis qui savent lire entre les lignes ,non?

Bonne nuit à vous, je vais poursuivre la lecture du passionnant livre de Marcus du Sautoy "La symphonie des nombres premiers", rien que le titre, c'est tout un programme!



Posted by: lapras

Bien joué Imod, j'aime beaucoup tes démonstrations souvent très géométriques.
Nodgim > ce probleme est évident, mais c'est parce que c'est seulement un exercice d'olympiades académiques, ils vont pas mettredes trucs monstrueux !



Posted by: nodgim

Citation:
Posté par Patastronch
C'est un peu le but de l'exo quand meme, si ta démo c'est "pas de soucis" ca fait un peu léger. D'ailleur avec une telle explication on se demande pourquoi tu prend la peine de diviser le pseudo carré en 4.C'est pas plus simple de calculer l'aire du carré et apres "pas de soucis" pour les arrondis en plus ?



La découpe en 4 donne, comme je l'ai expliqué, 4 pseudo triangles rectangles isocèles. La longueur du coté de l'angle droit est une mesure quasi directe, d'où son intérêt. Il vaut mieux de toute façon profiter des symétries quand on le peut.



Posted by: Imod

Citation:
Posté par nodgim
La découpe en 4 donne, comme je l'ai expliqué, 4 pseudo triangles rectangles isocèles. La longueur du coté de l'angle droit est une mesure quasi directe, d'où son intérêt. Il vaut mieux de toute façon profiter des symétries quand on le peut.

On peut aussi répondre à une demande d'explication autrement que par des "c'est vraiment évident et j'ai autre chose à faire" . Laisser apparaître comme évidente et très courte une démonstration dont on ne donne que l'idée générale , c'est quand même un peu tromper son monde .

Imod



Posted by: nodgim

Citation:
Posté par Imod
On peut aussi répondre à une demande d'explication autrement que par des "c'est vraiment évident et j'ai autre chose à faire" . Laisser apparaître comme évidente et très courte une démonstration dont on ne donne que l'idée générale , c'est quand même un peu tromper son monde .

Imod


Non, ce n'est pas tromper, car mon résultat est exact. Si je décortique dans le détail, où sera ton plaisir à retrouver mon raisonnement?



Posted by: Imod

Citation:
Posté par nodgim
Non, ce n'est pas tromper, car mon résultat est exact. Si je décortique dans le détail, où sera ton plaisir à retrouver mon raisonnement?

Je ne parlais pas pour moi , le raisonnement je l'ai fait

Imod



Posted by: Patastronch

Citation:
Posté par nodgim
Non, ce n'est pas tromper, car mon résultat est exact. Si je décortique dans le détail, où sera ton plaisir à retrouver mon raisonnement?

Ce qui me gène le plus c'est que tu détailles les evidences et que tu floues totalement la partie délicate.
L'aire arrondie c'est la seule chose "interessante" de l'exo, le reste on s'en moque totalement, tout le monde sait calculer l'aire d'un triangle je pense.

Donc si tu dis pas l'idée de comment tu trouves l'aire de ton pseudo triangle rectangle c 'est un peu comme si tu disais rien pour ma part.



Posted by: nodgim

Citation:
Posté par Patastronch
Ce qui me gène le plus c'est que tu détailles les evidences et que tu floues totalement la partie délicate.
L'aire arrondie c'est la seule chose "interessante" de l'exo, le reste on s'en moque totalement, tout le monde sait calculer l'aire d'un triangle je pense.

Donc si tu dis pas l'idée de comment tu trouves l'aire de ton pseudo triangle rectangle c 'est un peu comme si tu disais rien pour ma part.


Dommage, j'aurais aimé un peu plus d'effort, mais bon...
L'aire de l'arrondi est la différence entre l'aire du secteur angulaire, pris depuis le centre du cercle correspondant, et le triangle isocèle dont un des sommets est aussi le centre du cercle.
Là j'ai tout dit.



Posted by: Patastronch

Citation:
Posté par nodgim
Dommage, j'aurais aimé un peu plus d'effort, mais bon...

Innutile de prendre un air superieur :s

Cet exo me pose aucun problème pour ma part et je pense que c'est pareil pour tout le monde ici. C'est juste que ta facon d'expliquer les choses ressemble plus à une moquerie qu'a une explication. La encore tu viens de refaire la meme chose, en primaire ils auraient deja pensé a faire une différence d'aire, par contre la ou ca deviens un peu plus délicat (et donc la ou est la difficulté de l'exo) c'est les dimensions de ton triangle isocèle. Quand on donne une explication c'est pas sur les point évident qu'il faut metre l'accent mais bel est bien sur les passages délicats. Enfin bon aucune importance de toute facon, mais ta facon de faire me fait penser à Fermat :)



Posted by: nodgim

Citation:
Posté par Patastronch
Innutile de prendre un air superieur :s

Cet exo me pose aucun problème pour ma part et je pense que c'est pareil pour tout le monde ici. C'est juste que ta facon d'expliquer les choses ressemble plus à une moquerie qu'a une explication. La encore tu viens de refaire la meme chose, en primaire ils auraient deja pensé a faire une différence d'aire, par contre la ou ca deviens un peu plus délicat (et donc la ou est la difficulté de l'exo) c'est les dimensions de ton triangle isocèle. Quand on donne une explication c'est pas sur les point évident qu'il faut metre l'accent mais bel est bien sur les passages délicats. Enfin bon aucune importance de toute facon, mais ta facon de faire me fait penser à Fermat :)


Mes excuses alors aux gens que j'ai pu blesser, c'est totalement involontaire, et je pensais que vous cherchiez encore la solution. J'ai déja dit que je n'avais pas fourni d'explications, mais seulement une démarche. Il m'arrive d'instruire, et là je m'intéresse d'abord au niveau de mon auditoire, je fais bien plus attention. Alors qu'ici, c'est un site de détente, sans enjeu.
Désolé si cela a été interprété comme de l'arrogance, ce qui serait vraiment mal venu étant donné mon niveau très moyen.



Posted by: ***Kha***

Bonjour voilà je suis face au problème deouis quelque temps déjà j'ai trouver 3 équation s qui me semblait correct, pourtant.... tout cela n'a pas de sens je n'y arrive pas :(

_ "a" l'air du carré "rond"
_ "b" l'air d'un gros triangle équilatéral
_ "c" l'air d'un petit triangle isocèle

donc je trouve trois équations:

a+4b+4c=1 (Grand carré)
a+2b= pi/2-1 (Ballon de Rugby)
a+3b+2c= pi/4 (quart de cerlce)

mais ceci est nul :(



Posted by: ffpower

Ca m a l air bien ton truc,a part pour le ballon de rugby.Cooment trouve tu pi/2-1?



Posted by: ***Kha***

bien pour le ballon de rugby tu dit qu'il est compris dans le quart de cerle. au dessus de se quart vous avez une petite partie (b+2c).
Donc l'air de la surface en ballon de rugby vaut 1-2*(1-Pi/4), soit Pi/2-1

Mais se système est égale à 0
'fin on trouve rien quoi



Posted by: ***Kha***

Pas de réponse?



Posted by: ffpower

Effectivement ca marche donc pas avec le ballon de rugby,faut trouver une autre aire..



Posted by: ***Kha***

Ah j'ai trouvé une méthode











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