Mathématiques

Question

Bonjour, je suis bloquée sur un exo qu'on m'a donné pour demain, c'est pour cela que je sollicite votre aide pour m'aider à résoudre ce problème, me donner une direction à suivre.
On appelle x l'une des dimensions d'un rectangle de périmètre p fixé (x et p en cm).
1°) On note A(x) l'aide, en cm², d'un tel rectangle.
Démontrer que :
A(x)= p²/16 - (x- p/4)² avec 0 < ou = à x < ou = à p/2
2°) Démontrer que, parmi les rectangles de périmètre p fixé, celui dont l'aide est maximale est un carré.
Alors pour le 1°) j'ai pensé à simplifier le calcul pour commencer,
A(x) = p²/16 - (x- p/4)²
= p²/4² - (x² - p²/16)
= p²/4² - x² + p²/4²
= 2p²/4² - x²
Et voilà je suis bloquée & persuadée d'avoir faux.
Merci d'avance de votre aide.

1 Réponse

  • bonsoir

    je note* pour multiplier

    périmètre du rectangle (L+l)*2
    x et y sont les côtés du rectangle

    p=  (x+y)*2
    2x+2y=p => y= p/2 -2x/2 => y= p/2 -x
    on remplace y par sa valeur en fonction de x

    aire = (p/2 – x)*x = xp/2 – x²

    forme canonique  ( voir cours)
    a= -1
    b= p/2
    c = 0
    alpha = -b/2a = - p/2 / -2 = p/4
    bêta = A (alpha)

    on remplace alpha dans la fonction aire

    A(x) = p²/8 – p²/16 = 2p²/16 -p²/16 = p²/16
    A(x)= a(x-alpha)² +bêta A(x) = - ( x -p/4)² + p²/16

    autre méthode plus simple
    tu développes A(x) = p²/16 - ( x -p/4)²  
    et tu trouves xp/2 – x²

    A(x) = - ( x -p/4)² + p²/16
    c' est la forme canonique de A(x)
    c'est une parabole dont le sommet est ( alpha ; bêta)
    A(x) admet un maximum car a est négatif (a =-1)
    le sommet de la parabole est ( p/4 ; p²/16)

    le sommet correspond au  rectangle qui a la plus grande aire

    une de ses dimensions = p/4
    son aire = p²/16
    on appelle y l'autre côté du rectangle
    p/4 * y = p²/16 => y = p²/16 / (p/4)
        => y = 4p² / 16p => on simplifie par 4p
    y = p/4

    donc les deux côtés du rectangle sont égaux
    x =y

    donc c'est bien un carré qui a la plus grande aire 

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