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Question

Bonjour j'ai du mal à faire cette exos serait-il possible de m'aider s'il-vous-plaît .

La piste d'athlétisme entoure un terrain formé d'un rectangle et de deux demi-disques. La longueur de la piste intérieure (à la corde) est de 400 m. Quelles dimensions doit-on donner au rectangle pour que la surface hachurée soit maximale ? Donner les valeurs exactes puis des valeurs arrondies au mètre près. Indication : exprimer l'aire en fonction de la longueur x du rectangle.

1 Réponse

  • Réponse :

    L' Aire MAXI de 6366 m² du rectangle dans lequel

    on trace souvent le terrain de foot/rugby

     est obtenue pour  L = 100 mètres

       et largeur = 2R ≈ 64 mètres

    Explications étape par étape :

    ■ soit Longueur du rectangle = L

      soit Rayon du disque = R

    ■ Périmètre de la piste de course à pied :

      P = 2πR + 2L = 400 mètres

      donc πR + L = 200

    ■ Aire du rectangle :

      Arect = 2LR avec L = 200 - πR donne

      Arect = 400R - 2πR²

      l' Aire MAXI sera obtenue pour 400 - 4πR = 0

                                                               100 - πR = 0

                                                                   R = 100/π

                                                    R ≈ 31,83 mètres !

    ■ étude pour 0 < L < 200 mètres :

          L -->    0          50      100      150      200 mètres

       πR -->  200       150      100      50         0 mètre

         R --> 63,66    47,75   31,83   15,92      0

     2LR -->     0       4775    6366   4776      0 m²

    ■ conclusion :

       L' Aire MAXI du rectangle dans lequel on trace souvent

       le terrain de foot/rugby est obtenue pour  L = 100 mètres

       et largeur = 2R = 63,66 mètres .

    ■ remarques :

       - on peut arrondir le Rayon à 32 mètres

                       ( donc la largeur à 64 mètres )

       - on aurait pu exprimer l' Aire du rectangle en fonction

          de la Longueur du terrain : 2L * (200-L)/π = (400L-2L²)/π

           mais c' est plus difficile à manipuler avec le dénominateur π !! ☺

            L' Aire MAXI est donc bien obtenue pour 400 - 4L = 0

                                                                ( donc L = 100 mètres )

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