Problème de croisement

Olympiades mathématiques, énigmes et défis
jdm
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Problème de croisement

par jdm » 13 Déc 2014, 22:19

Bonjour,
Comme indiqué dans ma présentation, je vous soumet un problème que je n'arrive pas résoudre. J'avais préparé un croquis au format pdf mais je n'arrive pas l'insérer dans ce message. Le croquis est plus "parlant" que l'énoncé du problème. Mais ça devrait aller quand même.
Voici l'énoncé:
- Le local est carré
- Le sol d'un local est horizontal.
- Les murs de ce local sont verticaux.
- Le bout d'un bâton droit d'une longueur de 6 mètres est posé au pied d'un mur (qu'on va appeler Nord), traverse le local perpendiculairement au mur Nord pour venir s'appuyer sur le mur (qu'on va appeler Sud).
. Le bout d'un bâton droit d'une longueur de 5 mètres est posé au pied su mur Sud, traverse le local perpendiculairement au mur Sud pour venir s'appuyer sur le mur Nord.
- Les 2 bâtons se coisent à 1 mètre au dessus du sol.

Les questions sont:
- Quelle est l'équation qui permet de calculer la distance entre les murs Nord et Sud ?
- De fait, quelle est cette distance?

A noter que par défi perso, vous pouvez me donner la réponse à la première question afin que j'essaie de trouver la distance. Si l'équation est trop compliquée pour moi, je vous le ferai savoir.

En vous remerciant d'avance de vous triturer les neurones pour moi et avec mes meilleures salutations



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chan79
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par chan79 » 14 Déc 2014, 11:03

Salut
Si par hasard, ça correspond à ce dessin, ça se fait avec Thalès et Pythagore.
Image
Tu as



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Ben314
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par Ben314 » 14 Déc 2014, 15:20

Salut,
Avec exactement les mêmes calculs que Chan79, si on note les longueurs des deux bâtons, la hauteur à laquelle ils se croisent et la distance entre les deux murs, on obtient (avec les notations du dessin de Chan79) :
donc
La fonction est strictement croissante sur et varie de à donc admet une unique solution a condition que soit encore .

On peut facilement résoudre numériquement l'équation dans le cas que tu présente (par exemple en traçant la courbe de ) et on trouve cm

On peut aussi, si on veut, convertir en une équation polynomiale en écrivant que :

Ce qui donne une équation du 4em degré en (plus une inéquation) que l'on pourrait a la rigueur résoudre de façon exacte en utilisant la Méthode de Ferrari, mais je ne suis pas sûr que ça apporte grand chose.
Qui n'entend qu'un son n'entend qu'une sonnerie. Signé : Sonfucius

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Ben314
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par Ben314 » 14 Déc 2014, 15:33

Salut,
Avec exactement les mêmes calculs que Chan79, si on note les longueurs des deux bâtons, la hauteur à laquelle ils se croisent et la distance entre les deux murs, on obtient (avec les notations du dessin de Chan79) :
donc
La fonction est strictement croissante sur et varie de à donc admet une unique solution a condition que soit encore .

On peut facilement résoudre numériquement l'équation dans le cas que tu présente (par exemple en traçant la courbe de ) et on trouve mètres.

On peut aussi, si on veut, convertir en une équation polynomiale en écrivant que :

Ce qui donne une équation du 4em degré en (plus une inéquation) que l'on pourrait a la rigueur résoudre de façon exacte en utilisant la Méthode de Ferrari, mais je ne suis pas sûr que ça apporte grand chose.
Qui n'entend qu'un son n'entend qu'une sonnerie. Signé : Sonfucius

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chan79
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par chan79 » 14 Déc 2014, 16:38

oui, il ne doit pas y avoir moyen d'échapper à une équation de degré 4
j'étais arrivé à
(voir y sur mon dessin)
Sinon, geogebra donne 4.804219698711486 pour la distance demandée

jdm
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par jdm » 14 Déc 2014, 19:14

Bonjour Chan79 et Ben314,
Un grand merci pour vos explications très completes. Je comprend mieux que je n'y arrivais pas. J'avais déjà toute les peines du monde à dompter une équation toute simple.
Encore merci et bonne continuation

 

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