[Défi 2nde-1re] Déterminer l'aire d'un carré [PARTIE II]

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Dinozzo13
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[Défi 2nde-1re] Déterminer l'aire d'un carré [PARTIE II]

par Dinozzo13 » 29 Juil 2010, 18:29

Bonsoir, je poste ce soir un défi intéressant portant sur le calcul d'aire, qui sera séparé en 2 parties car la première est plus du niveau collège.

II : Soit ABCD un carré de côté a, a>0.
Soient A',B',C',D' quatre points tels que :
-
-
-
-
Avec k>1.
Soient I,J,K,L les points d'intersections respectifs de (AB') et (A'D), (BC') et (B'A), (CD') et (C'B), (D'A) et (D'C).

Déterminer l'aire du carré IJKL en fonction de a et k.

Amusez-vous bien



Anonyme

par Anonyme » 29 Juil 2010, 21:08

Sauf erreur , en notant , j'obtiens:



J'ai fais cela rapidement sur paint et j'ai la flemme de verfier mes calculs maintenant (demain matin peut etre ) mais en tout cas ma solution est tres calculatoire. J'espere que tu en as une de plus elegante mais je doute vue la forme de la reponse (si elle est juste bien sur ..)

beagle
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par beagle » 30 Juil 2010, 13:47

acarré - ce qu'on cherche pas mais qu'est dans le grand carré

ce qu'on cherche pas=
2a/k + 2/k*(a-2/k) + 1/2*(a-2/k)au carré

sauf erreur de coloriage, j'avais pas mes crayons de couleurs.
L'important est de savoir quoi faire lorsqu'il n' y a rien à faire.

beagle
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par beagle » 30 Juil 2010, 13:53

1/2*(a-2/k)aucarré
L'important est de savoir quoi faire lorsqu'il n' y a rien à faire.

beagle
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par beagle » 30 Juil 2010, 17:07

pourquoi pas 1/2*(a-2/k)aucarré
L'important est de savoir quoi faire lorsqu'il n' y a rien à faire.

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 30 Juil 2010, 18:28

Salut !
Comme j'ai aussi le flemme de vérifier, j'te donne ce que je trouve :

Mathx
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par Mathx » 31 Juil 2010, 16:44

Salut Dinozzo,
Comment parviens tu à ce résultat stp ?

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 31 Juil 2010, 23:33

Salut !

J'ai d'abord procédé géométriquement, avec Thalès, Pythagore ... .
Et j'ai trouvé un truc assez moche.

Par conséquent, je me suis penché sur une méthode plus simple, le faire analytiquement. Cette méthode à également le mérite d'être sans faille si l'on manie bien les calculs. Néanmoins dans cette application, la rigueur des calculs rend cette méthode aussi difficile à mettre en pratique que de le faire géométriquement.

Le carré est de côté a.
Par conséquent, si on prend un repère orthonormé , on a donc les coordonnées suivantes :
A(0,a) ; B(a,a) ; C(0,a) ; D(0,0)
On calcule grace aux relations vectorielles données les coordonnées des points A', B', C' et D'.
Une fois cela fait, on calcule les coordonnées des points d'intersections I de (AB') et (A'D), puis de J : (BC') et (B'A), car dans l'énoncé, il est précisé que IJKL est un carré, par conséquent, seule la connaissance de deux points consécutifs permet de trouver l'aire de IJKL.
Et donc on a : .

J'ai dû faire des erreurs lorsque j'ai tenté de le résoudre géométriquement, car je trouve un résultat, assez louche, et qui n'est pas vérifié pour k=2 dans la 1re partie.
Alors qu'en usant de la méthode analytique, j'ai trouvé un résultat qui satisfait cette condition et qui paraît plus plausible.

En ce qui me concerne, la détermination des coordonnées de I et J demande beaucoup de rigueur ainsi que de patience car les calculs sont lourds.
Enfin, on arrive satisfait à la fin quand on réussi à simplifier pour obtenir quelque chose de "compact" ^^

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 31 Juil 2010, 23:37

Mais si quelqu'un a un moyen plus géométrique qu'analytique de résoudre ce problème, je suis preneur :we:

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 02 Aoû 2010, 21:04

Me revoilà pour une question :

Si on reprdouit le même processus mais dans le carré IJKL, à savoir :

IJKL un carré de côté , car comme je l'ai dit précédement et a>0 et k>1.

Soient I',J',K',L' quatre points tels que :
-
-
-
-
Avec le même réel k>1.
Soient M,N,O,P les points d'intersections respectifs de (IJ') et (I'L), (JK') et (J'I), (KL') et (K'J), (L'I) et (L'K).

Et là, je cherche à détemriner l'aire du carré MNOP en fonction de a et k.

Sachant qu'on connaît le côté de IJKL et qu'on a reproduit par le même processus un même carré mais plus petit, on peut selon moi trouvé l'aire de MNOP ainsi que son côté.

J'ai fais un dessin pour montrer le fond de ma pensée pour ceux qui serait dans la semoule ^^

http://img293.imageshack.us/img293/2903/carrcompos.png.

Dans le carré ABCD de côté , IJKL a pour côté .
Donc dans le carré IJKL de côté , MNOP a pour côté .
Et par conséquent :


Est-ce que mon raisonnement paraît bon ?

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 02 Aoû 2010, 21:18

Dinozzo13 a écrit:Soient I',J',K',L' quatre points tels que :
-
-
-
-

Mais si cette fois-ci, au lieu de , on prends un autre réel et tel que :
MNOP a pour côté :

Et donc l'aire vaut :


Ce qui me paraît vrai si on considère ce que je viens de mettre plus haut, si on effectue le cas m=k, on remarque que ca marche.
A vous de me dire ^^

 

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