Logo et surface

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Pouletbraisé
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Logo et surface

par Pouletbraisé » 01 Fév 2017, 16:46

Bonjour j'ai un exercice un peu complexe a faire, voici l'énonce :
On souhaite integrer un logo de forme rectangulaire dans la partie delimite par les deux courbes ; le point M est mobile et appartient a la courbe C1.
C1 est une parabole et elle passe par les points de coordonées (-2;0) (6;0) (0;-6).
C2 est le symetrique de C1 par rapport a laxe des abscisses.
Ou placer le point M pour obtenir un logo de surface maximal, et quelle est cette surface maximal ?

J'ai trouvé que les 2 équations C1 et C2 étaient : 1/2 x^2 - 2x -6 et -1/2 x^2 +2x + 6
Mais je vois pas comment continuer ...
Merci de votre aide :D



Manny06
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Re: Logo et surface

par Manny06 » 01 Fév 2017, 17:52

tu choisis un point M(x1,y1) sur C1 -2<x1<6
le rectangle est MNPQ N(x'1,y1)
Q(x1,-y1) P(x'1,-y1
MN=|x'1-x1| MQ=|2y1|
calcule x'1 en fonction de x1
tu obtiens aire de MNPQ=MN*PQ en fonction de x1 et tu étudies les variations de cette fonction

Pouletbraisé
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Re: Logo et surface

par Pouletbraisé » 02 Fév 2017, 17:03

Sans vouloir vous embêter, j'ai n'ai pas très bien compris ce que vous venez de m'expliquer ...

siger
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Re: Logo et surface

par siger » 03 Fév 2017, 12:07

bonjour

compte tenu de la symetrie de la figure tu peux calculer la surface d'un rectangle limité par C1 et l'axe des x

soit MNPQ le rectangle consideré et f(x) l'equation de C1
avec m (-2<m<6) l'abscisse de m on obtient
M(m,f(m)), N(m', f(m)), P(m',0) et R(m, 0)
le rectangle a donc comme surface
s= (m'-m)*(f(m)
avec f(m)= m²/2-*2m-6
et m+m' = -2
ce qui permet de calculer s en fonction de m
............

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Ben314
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Re: Logo et surface

par Ben314 » 03 Fév 2017, 12:32

Salut,
De toute façon, ce qu'il faut obligatoirement faire (et rendre si c'est un D.M.), c'est une figure
Capture.png
Capture.png (19.67 Kio) Vu 373 fois
Ensuite, la question "métaphysique", c'est de savoir qu'est ce que tu va considérer comme "évident au vue de la figure" et qu'est ce que tu va "expliquer complètement", schant qu'il faut évidement expliquer un minimum les choses, mais que c'est pas la peine de mettre 10 phrases de "Laïus sans fin et qui tourne en rond" pour un truc complètement évident.

A mon avis, ce que propose siger çi dessus, c'est un peu limite au niveau Lycée du fait qu'il y a pas mal de chose qu'il "voit immédiatement" sur le dessin et qui, à mon avis, demanderais une explication à ton niveau (et c'est un petit peu faux aussi, vu que ce qu'on "voit" sur le dessin, c'est pas m+m'=2, mais (m+m')/2=2).

Bref, tu fait ce que dit Siger (sans la petite erreur), mais tu justifie un peu plus les différentes choses qu'il utilise.
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Pouletbraisé
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Re: Logo et surface

par Pouletbraisé » 03 Fév 2017, 13:34

Oui c'est un DM, mais la figure nous est deja donné. Sur votre figure Ben314, le point M que je cherche a déplacer est votre point N . Est-ce que ça change beaucoup de chose par rapport à l'énoncer du sujet et par rapport à ce qui a été dit auparavant ?

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Ben314
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Re: Logo et surface

par Ben314 » 03 Fév 2017, 14:15

Non, ça change (quasiment) rien : les seuls truc qui changent, c'est que "ton" c'est "mon" et vice versa.
Et là, à mon avis, il faut pas trop se faire c... et dire que, quitte à remplacer M et N (ce qui ne change évidement pas la surface du rectangle), on peut tout à fait dire que M c'est le point en haut à gauche ou bien dire que M c'est celui en haut à droite.
Ce qui signifie qu'on peut parfaitement considérer que m<=2 ou alors considérer que m>=2 mais que c'est évidement pas la peine de s'emm... à traiter les deux cas de figure.
A toi de voir lequel des deux tu veut traiter : m dans [-2,2] (qui correspond à mon dessin) ou bien m dans [2,6] (qui doit correspondre au tient).

Et si ça te semble "un peu gonflé" de tenir ce discours, tu peut évidement traiter les deux cas l'un après l'autre pour constater, après calculs, qu'effectivement ça servait absolument à rien (et pour cause...)
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Re: Logo et surface

par Pouletbraisé » 04 Fév 2017, 14:42

Je suis complètement déboussolé. ...

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Re: Logo et surface

par Pouletbraisé » 04 Fév 2017, 16:00

Je ne comprends pas à quoi va vraiment me servir ces fonctions , je ne vois pas leurs but ...

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Re: Logo et surface

par Ben314 » 04 Fév 2017, 17:01

Le but, il est simple (et... évident...) c'est de répondre à la question posée, à savoir :
Où doit on placer le point M pour que la surface du rectangle soit la plus grande possible ?

Et c'est tout a fait le genre d'exercice où on pourrait demander de commencer par faire une figure avec géogébra sur laquelle on peut déplacer M et qui calcule la surface du rectangle en question.
Dans le temps (y'avais pas géogébra), on aurait sans doute demandé de faire une figure sur papier millimétré et de calculer les surfaces correspondant à quatre ou cinq positions de M, soient données par l'énoncé, soient au choix de l'élève le but étant évidement le même, faire comprendre la problématique à l'élève.

Ensuite, il y a une partie qu'on pourrait appeler "modélisation", qui consiste à réécrire la question sous une forme que l'on sait exploiter avec les outils mathématiques que l'on connait.
Ici, il est clair que l'outil "qui va bien" pour ce type de problème, c'est les "études de fonctions" (dérivées, tableau de variations, etc, etc... pour en déduire les valeurs max/min de la fonction en question) et donc le tout est de trouver quelle est la fonction F à étudier vu que l'énoncé ne la donne pas explicitement.
Evidement, vu la question, le résultat F(?), ça va être la surface du rectangle qui est à maximiser et donc la seule petite question c'est de savoir de quel ? (réel) on va partir pour calculer la surface en question.
Là, il y aurait éventuelement plusieurs réponse possible, mais une qui "saute aux yeux", c'est de partir de l'abscisse du point M vu qu'on peut tout calculer en fonction de ça.

Tout ça pour dire qu'un peu de bon sens nous dit qu'un truc pas con, c'est de considérer la fonction qui, à l'abscisse du point M associe la surface du rectangle.
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Re: Logo et surface

par Pouletbraisé » 04 Fév 2017, 17:29

Tout d'abord, merci de prendre un peu de votre temps pour M'aider dans cet exercice
Mon prof m'a donné une petite information supplémentaire, c'est que l'abcisse de M est x+alpha
Or j'ai trouvé que alpha était 2 donc abcisse de M serait = x+2
Est ce ça ? Ou ai-je mal compris ce qu'il m'a dit ?

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Re: Logo et surface

par Ben314 » 04 Fév 2017, 18:06

Tu peut, si tu veut, dire que l'abscisse de M c'est plutôt que, comme on l'a fait jusque là dire que c'est , mais bon, ça va pas bien changer grand chose au problème, chercher la valeur de ou chercher la valeur de (pour que la surface du rectangle soit la plus grande possible), fondamentalement ça va rien changer, à part que toi, par exemple du va conclure en disant un truc du style "il faut prendre x=3" alors que moi, je vais conclure par "il faut prendre m=5".

Donc si ça te chante, on part là dessus : M a pour abscisse x+2.
Et la question est alors de savoir quelle va être en fonction de x la surface du rectangle (si on était parti avec l'autre point de vue, tout ce que ça aurais changé, c'est que la question aurait été "quelle est en fonction de m la surface du rectangle).
Et évidement, pour calculer la surface du rectangle, ben il te faut (toujours en fonction de x) sa longueur et sa largeur et donc il te faudrait (en fonction de x) les coordonnées des 4 points M,N,M',N' de la figure du post çi dessus (sur ton dessin tu risque d'avoir des nom différents de ceux là : utilise évidement plutôt ceux de ton dessin).
Commençons par le plus simple :
- Si M a pour abscisse 2+x, c'est quoi son ordonnée ?
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Re: Logo et surface

par Pouletbraisé » 04 Fév 2017, 18:16

C'est -(1/2)(2+x)^2 +2 (2+x)+6

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Re: Logo et surface

par Ben314 » 04 Fév 2017, 20:07

Oui, c'est ça.
A un moment ou un autre, il faudra sans doute simplifier l'expression pour calculer plus facilement avec.
Aprés, ben... tu continue...

C'est quoi l'abscisse de M' ? son ordonnée ?
L'abscisse de N ? (*) son ordonnée ?
L'abscisse de N' ? (*) son ordonnée ?
La largeur du rectangle ? sa longueur ? sa surface ?

Et une fois que tu as la surface (en fonction de x), c'est "plus que" une étude de fonction : calcul de la dérivée, signe de la dérivée, tableau de variation (modulo qu'à un moment ou un autre il va falloir préciser un peu dans quel intervalle est situé x pour que ce soit cohérent avec le dessin)

(*) Là, on peut soit faire des calculs (un peu chiants) soit utiliser le fait (connu) qu'une parabole admet un axe de symétrie.
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Re: Logo et surface

par Pouletbraisé » 04 Fév 2017, 22:49

J'ai fais ce que vous m'avez dit, mais je tombe à la fin sur une aire qui est égale à environ 43 , je me suis trompé ou pas vous pensez ?

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Re: Logo et surface

par Ben314 » 05 Fév 2017, 00:21

Normalement tu devrait trouver que :




La largeur du rectangle est , sa longueur est donc sa surface est et pour que tout ça ait du sens, il faut que .
est >0 si et seulement si (pour positif) donc f est croissante sur puis décroissante sur et son maximum est atteint pour .
Ce maximum vaut

On vérifie que c'est cohérent avec le fait que les deux morceaux de courbes considérés sont contenues dans un rectangle de coté 8x16 de surface 128 : le maximum trouvé représente entre le tiers et la moitié de cette surface ce qui semble cohérent (faire un dessin représentant ce max. et le grand rectangle pour se faire une idée)
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Re: Logo et surface

par Pouletbraisé » 05 Fév 2017, 08:31

Ah oui j'ai vu mon erreur, j'ai refais et j'obtiens comme vous :D
Mais vous trouvez ça cohérent vous ,Que la surface sois environ 49 ?
En tout cas , je vous remercie de votre précieuse aide, mais j'ai une dernière question, comment on peut trouver la position de M ? :)

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Re: Logo et surface

par Ben314 » 05 Fév 2017, 10:31

Ben314 a écrit:... son maximum est atteint pour .
Qui n'entend qu'un son n'entend qu'une sonnerie. Signé : Sonfucius

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Re: Logo et surface

par Pouletbraisé » 05 Fév 2017, 10:43

Ah bah oui ducoup, suis je bête
Franchement, je vous remercie pour m'avoir expliqué ceci et d'avoir pris un peu de votre temps. Merci beaucoup Ben314 :D

 

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