Dans un rectangle ABCD: AB=7cm BC=5CM Pour tout poinr M du segment [AB], on considère les points N,P et Q situés respectivement sur les segments [BC], [CD], et [DA] tels que AM=CP=DQ. Où placer le point M sur le segment [AB] pour que l'aire de MNPQ soit minimale?
A)
On se place dans le cas général où M est un point quelconque du segment [AB] et on pose AM=x cm. On note S(x) l'aire en cm² de chacun des triangles AMQ et BMN.
a) Donner les expressions en fonction de x, de l'aire en cm² de chacun des triangles AMQ et BMN. Je pense qu'il faut faire ça pour AMQ: x(fois)5-x:2 et pour BMN: x(fois)7-x:2
b) En déduire l'expression, en fonction de x, de l'aire en cm² du quadrilatère MNPQ.
c) Déduire du b) que S(x)=2x²-12x+35 .
B)
1) Compléter le tableau ci-dessous (on donnera les valeurs décimales approchées de S(x) à 0,1 près. J'ai compléter le tableau mais je ne suis pas sûre...
2) Représenter graphiquement la fonction S qui à tout x compris entre 0 et 5, associe l'aire S (x). On se placera dans un repère orthogonal du plan en prenant pour unités graphiques 2cm en abcisse et 0,5cm en ordonnée. Je pense qu'il faut utiliser les données du tableau pour pouvoir faire le graphique.
3) Lire sur le graphique pour quelle valeur x l'aire S(x) semble minimale. Peut-on l'affirmer ou n'est-ce qu'une conjoncture? Justifier la réponse.
C) Validation de la conjoncture
1) Calculer le nombre S(3)
2) Prouver que pour tout x compris entre 0 et 5, S(x)-S(3)=2(x-3)²
3) En déduire que, pour tout x compris entre 0 et 5, S(x)-S(3) 0
b] Prouver que le nombre S(3) est la plus petite des valeurs de la fonction S sur l'intervalle [0;5}.
D) Conclusion
Donner la position du point M du segment [AB] pour laquelle l'aire du quadrilatère MNPQ est minimale. Préciser la valeur de cette aire minimale et déterminer les dimensions du quadrilatère MNPQ correspondant.