Fonction -Trouver le plus grand périmètre d'un triangle rectangle


  • L

    Bonjour j ai un problème ouvert à résoudre et je bloque au début..

    Le problème est le suivant :
    Parmi tous les triangles ABC rectangle en A tels que bc = 8 cm, y en a t-il qui a un périmètre plus grand que tous les autres ?

    Mon travail est le suivant :

    Utilisation de pythagore : AC= x. BC = 8. AB=y.
    . 8²= x² + y²
    . 64 = x² + y²

    Et nous savons que P = 8 + x + y

    Je sais qu'à la fin je dois obtenir y = √(64-x²) mais je n'arrive pas à résoudre le système d'équations..


  • mtschoon

    Bonjour Léane ,

    Piste pour démarrer,

    82=x2+y28^2=x^2+y^282=x2+y2 <=> y2=82−x2y^2=8^2-x^2y2=82x2 <=> y=82−x2y=\sqrt{8^2-x^2}y=82x2

    Au final : y=64−x2y=\sqrt{64-x^2}y=64x2

    P peut ainsi s'écrire en fonction de x en remplaçant y par l'expression trouvée.
    Peˊrimeˋtre=f(x)=8+x+64−x2Périmètre =f(x)=8+x+\sqrt{64-x^2}Peˊrimeˋtre=f(x)=8+x+64x2

    L'énoncé te demande donc de trouver x pour que f(x) soit maximale (pour 0<x<80 \lt x \lt 80<x<8)

    Tu dois donc étudier les variations de f sur ]0,8[ (dérivée et signe de la dérivée, tableau de variation)


  • L

    @mtschoon merci beaucoup pour ta réponse, j'ai bien tout compris !!

    En revanche j'ai juste une petite question :
    Pour déterminer le signe de f(x) et ensuite ses variations je dois faire delta.

    Et donc :
    a = \sqrt{64-x^2}
    b = x
    c = 8

    C'est bien ça ?


  • N
    Modérateurs

    Bonjour Léane,

    Suis les conseils de mtschoon,

    Commence par calculer la dérivée
    f'(x) = 1 - .....
    puis tu étudies le signe de la dérivée
    ...


  • mtschoon

    Rebonjour Léane et bonjour Noemi,

    Je ne sais pas avec quoi tu confonds Leane ...polynôme du second degré ?
    Ces a , b c n'ont guère de sens et Δ\DeltaΔ non plus.

    Tu parles de " signe de f(x) et ensuite ses variations"
    Le signe de f(x) n'a aucun intérêt.

    Rappel pour étudier les variations d'une fonction f
    on calcule la dérivée f'
    on cherche le signe de f'(x)
    on déduit (en faisant le tableau de variation) que
    si f'(x) est positive, la fonction f est croissante
    si f'(x) est négative, la fonction f est décroissante

    Tu pourras ainsi trouver la valeur maximale (qui annulera f'(x))

    Remarque :
    Si tu as oublié les formules usuelles relatives au calcul de dérivées, tu peux regarder ici
    https://www.mathforu.com/premiere-s/derivees/

    Tu peux nous donner l'expression que tu as trouvée pour la dérivée si tu a besoin d'une vérification.


  • L

    @mtschoon .

    Voici la formule de dérivée que j'ai trouvé :

    f'(x) = 1 + (-2x)÷2√(64-x²)


  • L

    Oui effectivement je m'étais égarée dans mes dérivées...
    J'ai finalement trouvé la bonne réponse je crois mais je ne sais pas comment continuer mes calculs...


  • mtschoon

    La dérivée que tu donnes est bonne.

    Tu peux faire une simplification par 2

    Ensuite tu réduis au même dénominateur 64−x2\sqrt{64-x^2}64x2

    Le dénominateur étant strictement positif sur l'intervalle ]0,8[, la dérivée sera du signe du numérateur.


  • L

    @mtschoon Pourquoi avez-vous exclu 0 sur l'intervalle ?
    Je suis d'accord pour rejeter x=8 car il s'agit d'une valeur interdite pour f(x) mais je ne comprends pas pour x=0 puisque lorsqu'on calcule f(0), cela donne 1.


  • mtschoon

    Non, pour x=0, f(0)=8+64=8+8=16f(0)=8+\sqrt{64}=8+8=16f(0)=8+64=8+8=16

    Pour x=0 , on est dans le cas limite où le triangle est aplati
    (précisément, le triangle se ramène au segment [BC] compté 2 fois : "triangle CBC")
    x=AC=0 donc les points A et C sont confondus , ce qui correspond au périmètre égal à BC+CB=8+8=16

    Ce cas n'est pas trop ce que l'énoncé cherche, mais rien ne t'empêche de le signaler.

    Pour x=8, f(8) existe aussi . C'est f'(8) qui n'existe pas.
    f(8)=16f(8)=16f(8)=16
    On est dans le second cas limite de triangle aplati ( A et B confondus) qui ramène encore au segment [BC] compté 2 fois .

    Donc, même remarque que pour x=0.

    En bref, pour avoir un "véritable triangle rectangle " avec 3 sommets distincts, tu exclus x=0 et x=8 et tu travailles sur ]0,8[
    Si l'énoncé accepte les deux cas limites , tu travailles sur [0,8]


  • L

    Merci pour tes réponses !!


  • mtschoon

    De rien et bon travail !

    A+


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