Sagot :
PARTIE 1
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Dans le carré ci-contre (voir pièce jointe) de côté 6cm,
AM=CN=x (en cm) où x est un nombre réel variant dans l'intervalle (0;6).
Pour quelle valeur de x, l'aire du triangle MNC est-elle maximale ?
Puisque l'aire d'un triangle est la moitié du produit d'une de ses hauteurs
par la base qui lui est associée, l'aire de ce triangle est :
BM × CN ÷ 2 = (AB − AM) × x/2
= (6 − x) × x /2
= 3x − x²/2
comme a = −1/2 est négatif la fonction est croissante jusqu'à son sommet
et décroissante ensuite,
avec un sommet en x = −b/a
= 3/1
= 3
L'aire du triangle est donc maximale pour x = 3 cm,
avec une valeur de (9 − 9/2) cm² = 9/2 cm²
Cf. pour vérification le fichier joint comprenant la courbe de l'équation.
PARTIE 2
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Pour rendre moins lourde cette réponse
je vous invite à voir celle que j'ai déjà donnée au même exercice ici :
http://nosdevoirs.fr/devoir/118327
PARTIE 3
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ABCD est un tétraède,
E est le milieu de (BD),
F est au tiers de (CD) à partir de D
et G est au tiers de (AD) à partir de A.
1) Faire une figure que l'on complétera après chaque question.
Cf. le deuxième fichier joint.
2) Démontrer que la droite (EG) est sécante au plan ABC.
Comme par construction les points A, G et D
ainsi que B,E et D
sont alignés dans le même ordre,
avec AG/AD = 1/3 et BE/ED=1/2
selon le théorème de Thalès,
les droites (GE) et (AB) bien que coplanaires dans le plan ABD
ne sont pas parallèles et sont donc sécantes.
Déterminer l'intersection de (EG) et ABC (on notera R ce point).
Comme les droites (EG) et (AB) sont par construction coplanaires dans le plan ABD
avec (EG) sécante à (AB),
la rencontre de la droite (EG) avec le plan ABC
est le point d'intersection R des droites (AB) et (EG).
3) Déterminer l'intersection de (EF) et ABC,
puis de (FG) avec ABC
(on notera respectivement S et T ces points).
De la même manière, on prouve que :
— les droites (EF) et (BC) étant par construction coplanaires dans le plan BCD
avec (EF) sécante à (BC) (là aussi selon Thalés, les rapports étant différents),
la rencontre de la droite (EF) avec le plan ABC
est le point d'intersection S de (EF) et de (BC) ;
— et les droites (FG) et (AC) étant par construction coplanaires dans le plan ACD
avec (FG) sécante à (AC) (toujours selon Thalès, les rapports étant différents),
la rencontre de la droite (FG) avec le plan ABC
est le point d'intersection T de (FG) et de AC).
4) Démontrer que les points R, S et T sont alignés.
Comme les droites (EG), (EF) et (FG) qui forment le plan EFG sont toutes trois sécantes
au plan ABC contenant les droites (AB), (CB) et AC)
et que l'intersection de deux plans est une droite,
les points R, S et T intersections respectives de (AB) avec (EG),
de (BC) avec (EF)
et de (AC) avec (FG)
sont tous trois contenus sur la droite d'intersection des deux plans ABC et EFG
et sont donc alignés.