Mathématiques

Question

bonsoir !!! pouvez vous m'aider à faire le DM de mathématique ! merci
bonsoir !!! pouvez vous m'aider à faire le DM de mathématique ! merci

1 Réponse

  • bonsoir noureddine
    partie A
    d'après la figure 1
    on peut calculer le volume total
    on sait que volume cylindre = π R² × h
    R = 10
    hauteur = d
    V total = 20² × π × d = 400 π d

    1) le volume V1
    = R² × π × h
    = 20² × π ×10
    = 4000π
    2) le volume V2 de la bille
    on sait que volume de la sphère = 4/3×π×R³
    le rayon de la bille = d/2
    V2 = 4/3  × π × (d/2)³
    V2 =  π × 4d³ /8×3
    =  π d³ /6

    donc on peut écrire le volume total V1+V2
    4000π + π d³ /6

    on a vu que le volume total pouvait aussi s'écrire 400 π d
    donc on a l'équation
    400 π d 4000π + π d³ /6

    si on réduit au m^me dénominateur  on a :
    400 π d × 6/6  = 4000π×6/6 + π d³ /6
    = (2400πd)  /6 = (24000π+πd³ ) /6
    => 2400πd = 24000π+πd³  =>
     2400πd = 24000π+πd³  
    on passe tout du même côté
    24000π+πd³  -  2400πd =0
    π ( 24000+d³ - 2400d)= 0
    π est ≠ de 0
    donc on a  24000+ d³ - 2400 d = 0 
    le diamètre de la boule ne peut pas être supérieur au diamètre du récipient
    ( car il ne pourrait pas la contenir)
    diamètre récipient  =2 × 20 = 40
    d est une mesure donc elle est positive
    donc 0 ≤ d ≤ 40
    et 
     d³ - 2400 d + 24000  = 0    ( démontré au-dessus)

    partie B
    1) dérivée de f(x)
     f' (x) = 3x² -2400
    signe de la dérivée
    delta = b²-4ac
    Δ=28800
    √Δ =120√2
    x1 = -b-√Δ/2a
    = - 0 -120√2 /2×3 =
    = -20√2
    x2 = -b+√Δ/2a
    = 20√2

    -20√2 et 20√2  sont les racines de la dérivée dans R

    2) voir tableau en fichier joint
    signe de f'(x) 
    négatif entre les racines ( théorème du signe du polynôme)
    f ' (x) ≥ 0   =>  x  € ] ∞; -20√2 ]U [ 20√2;+∞[
    f' (x) ≤  0 =>  x € [ 20√2 ; 20√2 ]

    3) à la calculatrice
    20√2≈ 28,3
    f (20√2) ≈  - 21254,8

    4) l'équation f(x) = 0 
    =>  x³ - 2400 x + 24000 = 0 
    f(x)   a  3  solutions   sur R
    car la courbe de f  coupe 3 fois l'axe des abscisses

    5) sur l'intervalle [0;40]
    a)
    f(0) = x³ - 2400 x + 24000 
     = 0³-2400×0 +24000 = 24000

    f(40) = 40³-2400×40 +24000= - 8000

    b) voir tableau de variations en fichier joint 

    c)
     f(x) = 0    a  1 seule solution sur l'intervalle [0;40]
    car  la courbe de f  traverse 1 seule fois l'axe des abscisses

    partie C
    a) graph à la calculatrice
    b) encadrement

     10 < d <  11

    la partie D 
    est un encadrement plus précis de d

    Image en pièce jointe de la réponse anylor