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Question

DM de 1èreS.

Sur une plage, un maitre nageur veut délimiter une zone de baignade ayant la forme d'un trapèze isocèle dont l grande base mesur le double de la petite. Pour cela il dispose d'une corde flottante de 100m de long. Son objectif est d'avoir un bassin d'aire maximale. Comment doit il s'y prendre ?

1. Recherche d'une forme algébrique pour étdier l'aire du bassin (recherche de f(x). )
2. Recherche GRAPHIQUE de l'extremum.

1 Réponse

  • les bases ( côtés parallèles  ) mesurent  x et 2x  en  mètres

     il faut la hauteur   h 

    les côtés non parallèles sont égaux  à une valeur  k   telle que

    x +2x + k +k =  100   donc    k = 50 - 1,5x   de plus  avec le théorème de Pythagore

    k  est   telle que    (  0,5x)²  +  h²  = k²

    on en déduit que   (0,5x)² + h² = (50 -1,5x)²   d'où   on déduit 

    h² = (50-1,5x)² - (0,5x)² =  2x² - 150x  + 2500     h =  √ (2x²  -150x  + 2500) 

    aire  du bassin  =  (x +2x)*h /2 =    1,5x * √(2x² -150x +2500)   = f(x)

    graphiquement   l'aire sera  maximale  pour  x = 15,24  environ 

    les dimensions du trapèze seront

    15,24  et  30,48  pour les bases     26 m  pour la hauteur et   27,14m  pour les côtés  non  parallèles

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