par Florélianne » 09 Mar 2009, 22:46
Bonsoir,
Célestin, magasinier dans une grande surface, doit empiler des bouteilles cylindriques d'eau minérale de diamètre 8.4 cm afin de former une "pyramide".
Son chef de service lui impose une hauteur maximale de 1 mètre.
La pyramide terminée, avec toutes les bouteilles, il s'aperçoit que sa hauteur dépasse 1mètre.Il décide donc de la diviser en deux nouvelles pyramides.Il réussit à les construire de même taille et sur le même modèle.
1) Sachant que Célestin a empilé lors de sa première pyramide moins de 300 bouteilles, combien y a-t-il de bouteille?
si on note n le nombre de bouteilles à la base on sait qu'à chaque rang, il y aura une bouteille de moins, jusqu'à la dernière tout en haut
donc pour le premier rangement il y a :
n+(n-1)+...+1 bouteilles c'est à dire que le nombre total de bouteilles est n+(n-1)+...+1 = n(n+1)/2
donc n(n+1)/2 n(n+1)=2p(p+1)
par essais consécutifs en commençant à 23
n= 20 ; N=420 ; N/2 = 210
p²+p-210 = 0 delta = 1 + 840=841=29²
po=(-1+29)/2=28/2=14
avec 20 bouteilles quelle est la hauteur de la "pyramide" ?
la hauteur passe entre la 10° et la 11° bouteille de la base et par le centre de la bouteille du sommet
considérons le triangle qui passe par les centres des bouteilles de la base et des côtés. (c'est la plus grande longueur) c'est un triangle isocèle de base :
8,4 *20 = 168 cm
les bouteilles sont tangentes donc les cotés du triangle isocèle est aussi de 8,4*20 =168 cm
pour trouver la hauteur de la pyramide, on va utiliser Pythagore dans la moitié du triangle isocèle :
on a 168²=84²+h²
h²= 168² - 84² = 28224-7056=21168
h ~ 145,5 cm -> 1,455 m
maintenant, les deux pyramides avec 14 bouteilles à la base: 8,4*14=117,6 et 8,4*7=58,8
on va utiliser Pythagore dans la moitié du triangle isocèle :
on a 117,6²=58,8²+h²
h²= 117,6² - 58,8² = 13829,76 - 3457,44 = 10372,32
h ~ 101,8 cm -> 1,02 m
les deux pyramides dépassent la hauteur demandée
on peut chercher une valeur de n plus petite qui vérifie l'égalité...
bonne chance !
Je m'en tiens là...
Très cordialement