Sagot :
Un rectangle a un perimetre egal a 8m et un aire egal a 1 m²
On se propose de determiner les dimensions x et y de ce rectangle.
1) le périmètre du rectangle vaut : 2x+2y
l'aire du rectangle vaut xy
donc
{xy=1
{2x+2y=8
donc
{ xy=1
{ x+y=4
avec x>0 et y>0
2) Montrer que les valeurs possibles de x verifiant l'equation : 1/x=-x+4 avec x>0
on obtient
{ y=/x
{ x+y=4
donc x+1/x=4
donc 1/x=-x+4
3) a)Resoudre graphiquement cette equation.
1/x=-x+4
on lit x ≈ 0,267 ou x ≈ 3,732
b)En deduire une resolution approchee du probleme pose
les dimensions du rectangle sont
x=0,267
y=3,732
4)a) Developper (x-2)²-3
(x-2)²-3=x²-4x+4-3
=x²-4x+1
b) En deduire les valeurs exacte de x et de y.
donc 1=-x²+4x
donc x²-4x+1=0
donc (x-2)²-3=0
donc x-2=-√3 ou x-2=√3
x=2-√3 ou x=2+√3
or x+y=4donc x=2-√3 et y=2+√3
1) Comme l'aire d'un rectangle égale le produit de sa longueur (x) par sa largeur (y), on a :
xy = 1
Comme le périmètre d'un rectangle égale le double de la somme de sa longueur (x) et de sa largeur (y), on a :
2(x + y) = 8 soit x + y = 4.
Comme les dimensions d'un rectangle sont toujours positives et non nulles, on a x > 0 et y > 0.
Ce qui donne bien le système :
{ xy = 1 avec x > 0
{ x + y = 4 et y > 0
2) Cela donne :
{ y = 1/x
{ y = 4 - x
Et donc, par association : 1/x = 4 - x
3) a. On voit, une fois les graphiques tracés, que les deux solutions sont environ :
— x = 0,25 et y = 3,75
— x = 3,75 et y = 0,25
(avec une calculatrice, on a peut avoir une meilleure approximation)
b. Ce qui veut dire que la longueur est environ de 3,75 m et la largeur est environ de 0,25 m
4) a. (x - 2)² - 3 = x² - 4x + 4 - 3 = x² - 4x + 1
b. Or si l'on a : 1/x = 4 - x
on a aussi : x - 4 + 1/x = 0
soit : x(x - 4 + 1/x) = 0x
C'est-à-dire : x² - 4x + 1 = 0
Comme Δ = (-4)² - 4(1)(1) = 16 - 4 = 12 qui est supérieur à 0, les solutions de l'équation sont donc :
— (4 + √(12)) / (2) ≈ 3.732
— (4 − √(12)) / (2) ≈ 0.268
Comme ces deux valeurs de x sont supérieures à 0, elles satisfont toutes deux les conditions initiales.
On a donc deux solutions :
— x ≈ 3.732 et y ≈ 4 - 3.732 = 0,268
— x ≈ 0.268 et y ≈ 4 - 0.268 = 3,732
Il faut donc que :
— la largueur fasse sensiblement 0,268 m
soit exactement (4 - √12)/2 m = (2 - √3) m
— et la longueur fasse sensiblement 3,732 m
soit exactement (4 + √12)/2 m = (2 + √3) m
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