Archibald de la Boisière désire faire construire une piscine rectangulaire sur son
terrain.
Il aimerait que les contraintes suivantes soient respectées :
- la piscine devra être entourée de dalles sur une largeur de 2 m (en hachures sur
la figure) ;
- la surface totale (piscine et dalles) sera un rectangle d’aire 300 m² .
On pose AD = x.
1. Justifier que : AB = 300
x
.
2. Justifier que : x>4.
3. Démontrer que l’aire de la piscine est donnée par A( x)=316−4 x−1200
x
.
4. On cherche à déterminer comment choisir x pour que l’aire de la piscine soit supérieure à 92 m².
a. Montrer que : A( x) > 92 ⇔ −4 x2+224 x−1200
x
> 0.
b. Montrer que : −4 x2+224 x−1200=(−4 x+24)( x−50).
c. En déduire le tableau de signes, sur R, de −4 x2+224 x−1200
x
.

Répondre :

Réponse:

1. Pour justifier que AB = 300, nous devons utiliser les propriétés de la surface et de la longueur. Nous savons que la surface totale est un rectangle d'aire 300 m², donc nous pouvons écrire :

AB × CD = 300

Or, CD = x (car AD = x), donc :

AB × x = 300

En isolant AB, nous obtenons :

AB = 300/x

Donc, AB = 300.

2. Pour justifier que x > 4, nous devons utiliser les propriétés de la surface et de la longueur. Nous savons que la surface totale est un rectangle d'aire 300 m², donc nous pouvons écrire :

AB × CD = 300

Or, CD = x (car AD = x), donc :

AB × x = 300

En isolant AB, nous obtenons :

AB = 300/x

Mais, nous savons que la largeur des dalles est de 2 m, donc :

AB = 2 + x

En égalant les deux expressions de AB, nous obtenons :

2 + x = 300/x

En multipliant les deux côtés par x, nous obtenons :

2x + x² = 300

En déplaçant tous les termes à gauche, nous obtenons :

x² + 2x - 300 = 0

En résolvant cette équation, nous obtenons :

x = 4 ou x = -15

Mais, x ne peut pas être négatif, donc x > 4.

3. Pour démontrer que l'aire de la piscine est donnée par A(x) = 316 - 4x - 1200/x, nous devons utiliser les propriétés de la surface et de la longueur. Nous savons que la surface totale est un rectangle d'aire 300 m², donc nous pouvons écrire :

AB × CD = 300

Or, CD = x (car AD = x), donc :

AB × x = 300

En isolant AB, nous obtenons :

AB = 300/x

Mais, nous savons que la largeur des dalles est de 2 m, donc :

AB = 2 + x

En égalant les deux expressions de AB, nous obtenons :

2 + x = 300/x

En multipliant les deux côtés par x, nous obtenons :

2x + x² = 300

En déplaçant tous les termes à gauche, nous obtenons :

x² + 2x - 300 = 0

En résolvant cette équation, nous obtenons :

x = 4 ou x = -15

Mais, x ne peut pas être négatif, donc x > 4.

4. a. Pour montrer que A(x) > 92 ⇔ -4x² + 224x - 1200/x > 0, nous devons utiliser les propriétés de l'inégalité. Nous savons que A(x) est une fonction de x, donc nous pouvons écrire :

A(x) > 92

En isolant A(x), nous obtenons :

-4x² + 224x - 1200/x > 92

En multipliant les deux côtés par x, nous obtenons :

-4x³ + 224x² - 1200 > 92x

En déplaçant tous les termes à gauche, nous obtenons :

-4x³ + 224x² - 1292x - 1200 > 0

b. Pour montrer que -4x² + 224x - 1200 = (-4x + 24)(x - 50), nous devons utiliser les propriétés de la multiplication. Nous savons que :

-4x² + 224x - 1200 = (-4x + 24)(x - 50)

En développant le produit, nous obtenons :

-4x² + 224x - 1200 = -4x² + 24x - 50x + 1200

En regroupant les termes, nous obtenons :

-4x² + 224x - 1200 = (-4x + 24)(x - 50)

c. Pour déduire le tableau de signes, nous devons utiliser les propriétés de la fonction. Nous savons que :

-4x² + 224x - 1200 = (-4x + 24)(x - 50)

En considérant les signes de chaque terme, nous obtenons :

-4x² > 0 (car x est positif)

224x > 0 (car x est positif)

-1200/x > 0 (car x est positif)

En regroupant les signes, nous obtenons :

-4x² + 224x - 1200/x > 0

Donc, le tableau de signes est :

x < -50 : -4x² + 224x - 1200/x < 0

-50 < x < 24 : -4x² + 224x - 1200/x > 0

x > 24 : -4x² + 224x - 1200/x < 0

voilà j'espère que tout est bon et que je n'ai rien oublié ou fait de fautes par erreurs ...