Mathématiques

Question

Je n'arrive pas faire cet exercice que je doit rendre a la rentrée. Merci d'avance pour l'aide.

Une entreprise envisage deux emballages ayant la forme d'un carré (de côté: a×a×a ) et d'un rectangle (de côté: a×2×3 ). Est il possible de choisir "a" pour que la boite cubique ait une contenance supérieure a l'autre tout en utilisant moins de carton pour sa fabrication ? 
Si oui donner toutes les valeurs possible de "a".

1 Réponse

  • Le volume de la boîte cubique est a³
    Le volume de la boîte rectangulaire est 2x3xa=6a
    On veut donc que a³≥6a
    La surface de carton de la boîte cubique est 6a² (6 faces de a²)
    La surface de carton de la boîte rectangulaire est 2(2x3+2xa+3xa)=12+10a
    On veut donc que 6a²≤12+10a

    On a donc le système d'inéquation :
    a³≥6a
    6a²-10a-12≤0

    a³≥6a ⇔ a³-6a≥0 ⇔ a(a²-6)≥0 ⇔ a(a+[tex] \sqrt{6} [/tex])(a-[tex] \sqrt{6} [/tex])≥0
    Or a≥0 et a+[tex] \sqrt{6} [/tex]≥0 quelque soit a (puisque a est une longueur
    Donc le signe de a(a+[tex] \sqrt{6} [/tex])(a-[tex] \sqrt{6} [/tex]) dépend de
    a-[tex] \sqrt{6} [/tex]
    Donc a³≥6a ⇔ a≥[tex] \sqrt{6} [/tex] ≈ 2,449

    Or si a =2,44 ⇒ 6a²-10a-12≈-0,339 <0
    si a=2,45 ⇒ 6a²-10a-12≈-0,243 <0
    si a=248 ⇒ 6a²-10-12≈0,051 >0

    Donc c'est possible.
    Il faut résoudre l'équation 6a²-10a-12=0 soit 3a²-5a-6=0
    Δ=(-5)²-4*3*(-6)=25+72=97
    Donc les 2 solutions sont :
    x1=[tex] \frac{5- \sqrt{97} }{6} \leq 0[/tex]
    et
    x2=[tex] \frac{5+ \sqrt{97} }{6} [/tex] ≈ 2,475

    Donc c'est possible pour a tel que :
    [tex] \sqrt{6} \leq a \leq \frac{5+ \sqrt{97} }{6} [/tex]

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