Mathématiques

Question

Bonjour, pouvez vous m'aider pour l'exercice 42 s'il vous plaît, merci d'avance! C'est sur les variations de fonctions et je suis en classe de première S.
Bonjour, pouvez vous m'aider pour l'exercice 42 s'il vous plaît, merci d'avance! C'est sur les variations de fonctions et je suis en classe de première S.

2 Réponse

  • Réponse :

    salut

    1)

    Volume = L*l*h   (L=largeur , l=longueur , h=hauteur)

    ici L et l valent x  de plus Volume=1 dm^3

    => x*x*h=1

    => y= 1/x²

    2) surface d'un parallélépipède rectangle = 2*h*L+2*h*l+2*L*l

    en remplaçant par les valeurs

    S(x)= 2((1/x²)*x)+2*((1/x²)*x)+2*x*x  ( en simplifiant on trouve)

    S(x)= 2x²+(4/x)

    3) f '(x)= 4x-(4/x²)

    on réduit au même dénominateur

    f '(x) = (4x^3-4)/x²

    factorisation de 4x^3-4

    1 est solution car 4*1^3-4=0

    donc factorisable par (x-1)(ax²+bx+c)

    on développe

    ax^3-ax²+bx²-bx+cx-c

    on range

    ax^3+(-a+b)x²+(-b+c)x-c

    identification des coefficients

    ax^3+(-a+b)x²+(-b+c)x-c= 4x^3-4

    a=4         | a=4

    -a+b=0    | b=4

    -b+c=0    | c=4

    f '(x) =((x-1)(4x²+4x+4))/x²

         = 4(x-1)(x²+x+1)/x²

    4) variations

    x²+x+1=0  delta<0 pas de solutions

    x          0                         1                             +oo

    f '         ||               -          0           +

              ||   +oo                                       +oo

    f(x)      ||               \                            /

                                         6

    dimensions de la boite

    pour x  :    2*1²+4/1= 6

    pour y  :     1/1²    = 1  

    Explications étape par étape

  • Réponse :

    1)écriture algébrique du volume de la boite est : x²*y   ; x>0

    puisque le volume de cette boite vaut 1 dm^3

    donc y*x²=1  soit : y=1/x².

    2) l'aire totale de la boite est :

    S(x)= 2x² +4*xy=2x²+4*x*1/x²=2x²+4/x . c'est lasomme de l'aire de 2 carrés de longueur x  et de l'aire 4 rectangles de dimension x et y .

    3) pout x>0: s

    S'(x) = 4x -4/x².

    or : 4(x-1)(x²+x+1)/x²=4(x^3+x²+x-x²-x-1)/x²=4(x^3-1)/x²=4x-4/x².

    donc : S'(x)= 4(x-1)(x²+x+1)/x².

    4 .a)  le signe de S'(x) est le signe du facteur  (x-1) , car 4(x²+x+1)/x² >0 pour x>0 .                                                                                                                    S'(x) =0 équivaut à  x=1.

    si o<x<ou =1    S'(x) <ou =0  dans ce cas S est décroissante .

    si x>ou=1           S'(x) >ou = 0  dans ce cas S est croissante

    4.b) la fonction S admet un un minimum au point x = 1 .

           donc 1 dm est la longueur minimale de la boite

     et on sait que : y= 1/x²= 1 dm .

    donc les dimensions de la boite d'aire minimale  1dm, 1dm et 1dm .

    Explications étape par étape