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Sagot :
Réponse :
Un centre nautique possède l'enseigne lumineuse ci-dessous en forme de triangle rectangle (le triangle ABC est rectangle en A).
On donne AB=15 et AC = 5.
On place le point M sur le segment [AB].
La parallèle à la droite (AC) passant par M coupe le segment [BC] en N et la parallèle à la droite (AB) passant par N coupe le segment [AC] en P.
L'objectif de cet exercice est de déterminer la valeur de l'aire maximale de la partie colorée.
1) Démontrer que le quadrilatère AMNP est un rectangle.
sachant que (PN) // (AM) et (MN) // (AP) donc AMNP est un parallélogramme et ayant un angle droit donc AMNP est un rectangle
2) On pose BM = x.
a) À quel intervalle appartient x ?
x ∈ [0 ; 15]
b) Exprimer AM en fonction de x.
AM = 15 - x
c) Montrer que MN= x/3
th.Thalès : BM/BA = MN/AC
x/15 = MN/5
MN = 5x/15
MN = x/3
3) Soit f(x) l'aire du rectangle AMNP.
a) Montrer que f(x) = 5x-x2/3
f(x) = AM * MN
= (15 - x)*x/3
= 15x/3 - x²/3
= 5x - x²/3
Déterminer l'aire du rectangle AMNP lorsque BM = 4.
lorsque BM = 4 A = AM*MN = 11 * 4/3 = 44/3
c) Calculerf(11). En donner une interprétation géométrique.
f(11) = 5*11 - 11²/3 = 55 - 121/3 = 44/3
l'image de 11 par f est l'aire du rectangle AMNP
on remarque que pour x = 4 et x = 11 donnent la même aire 44/3
d) Déterminer les antécédents de 0 par f.
f(x) = 0 ⇔ 5x - x²/3 = 0 ⇔ x(5 - x/3) = 0 donc x = 0 ou x = 15
donc les antécédents de 0 par f sont 0 et 15
-
e) Montrer que f(x) - 18 = - 1/3(x − 6)(x — 9).
f(x) - 18 = 5x - x²/3 - 18
= - x²/3 + 15x/3 -54/3
= - 1/3(x² - 15x + 54)
Δ = 225 - 216 = 9 > 0 donc 2 racines distinctes
x1 = 15-3)/2 = 6
x2 = 15+3)/2 = 9
f(x) = a(x - x1)(x - x2)
donc f(x) = - 1/3(x - 6)(x - 9)
f) En déduire, si elle(s) existe(nt), la (ou les) valeur(s) de BM pour que l'aire du rectangle soit égale à 18.
f(x) = 18 ⇔ f(x) - 18 = 0 ⇔ - 1/3(x - 6)(x - 9) = 0
⇔ x = 6 ou x = 9
donc il existe des valeurs de BM = x telles que l'aire du rectangle est égale à 18 pour x = 6 ou x = 9
4) a) Recopier et compléter le tableau de valeurs ci-dessous, à l'aide de votre
calculatrice. Arrondir les résultats au dixième.
X
0
1
4
6
8
9
11
12
14
15
f(x)
Explications étape par étape :
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