Mathématiques

Question

Bonsoir je suis Marco, élève de 1ère STI2D et je comprends pas bien mon dm de math. Si quelqu'un pourrait m'aider se serait cool. Merci de prendre du temps à me répondre. Voici mon dm de Math. On se donne un repère orthonormé (O, I ⃗, J ⃗) les distances sont exprimées en mètre On a lancé un projectile. La relation suivante y= -5x²+ 20x + 2 , indique si l’objet est à une distance au sol de x mètres au point O alors il se trouve à une altitude y mètres au-dessus du sol. Le sol est modélisé par l’axe des abscisses On se donne les 3 problèmes suivants Pb1/ L’objet a-t-il pu atteindre l’altitude de 24m ? Pourquoi ? Pb2/ Déterminer pendant combien de mètres exactement l’objet a dépassé l’altitude de 18m ? Pb3/ Déterminer quelle distance au sol a parcouru l’objet jusqu’à ce qu’il touche le sol ?

1 Réponse

  • Bonjour,

    1) Si tu déjà vu les fonctions dérivées : y' = -10x + 20

    y' = 0 ⇔ -10x + 20 = 0 ⇒ x = 2

    Donc le sommet est atteint pour x = 2.

    Et donc ymax = -5*2² + 20*2 + 2 = -20 + 40 + 2 = 22 m

    Donc l'altitude de 24 m ne sera pas atteinte.

    Si tu n'as pas encore vu les dérivées : Forme canonique

    y = -5x² + 20x + 2 = -5(x² - 4x) + 2 = -5[(x - 2)² - 4] + 2 = -5(x - 2)² + 22

    Le maximum est atteint quand (x - 2) = 0, donc quand x = 2 et vaut alors y = 22

    2) y > 18

    ⇔ -5x² + 20x + 2 > 18

    ⇔ -5x² + 20x - 16 > 0

    Δ = 20² - 4x(-5)x(-16) = 400 - 320 = 80 = 16x5 = (4√5)²

    Donc 2 racines : x₁ = (-20 - 4√5)/-10 = 2 + 2/√5   (≈ 2,89)

    et x₂ = ... = 2 - 2/√5   (≈ 1,10)

    On en déduit ; y = -5(x - x₁)(x - x₂)

    et donc y > 18 pour x ∈ ]x₁ ; x₂[

    3) y = 0

    ⇔ -5x² + 20x + 2 = 0

    Δ = 400 + 40 = 440

    2 solutions : x₃ = (-20 - √440)/(-10) ≈ 4,1 et x₄ = (-20 + √440)/(-10) ≈ -0,1 solution négative donc à éliminer

    ⇒ l'objet touche le sol pour x = x₃

    voir courbe ci-joint

    Image en pièce jointe de la réponse scoladan

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