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Évolutions et aires
On considère un rec-
tangle (en vert) de lon-
gueur L et de largeur / au
départ entières et com-
prises entre 1 et 10 cm.
Le problème consiste
à trouver tous les rec-
tangles verts tels que si
on augmente son périmètre de 20 % (en ajoutant la
même valeur x à sa longueur et à sa largeur) alors son
aire augmentera d'au moins 110 %.
1. Construire un exemple et vérifier si la longueur et la
largeur satisfont les contraintes du problème.
2. a. Exprimer x en fonction de Let I pour que le péri-
mètre du grand rectangle augmente de 20 % par rap-
port au rectangle vert.
b. Montrer alors que le taux d'évolution (en pourcen-
tage) entre l'aire du rectangle vert et le grand rec-
tangle est égal à :
for 1 in range():
for L in range(
(L+ 1)²
LXI
11x
c. Compléter le programme Python pour qu'il affiche
les solutions du problème.
X
):
aire = L*1 #aire rectangle vert
X=
aire2 = (L+x)*(1+x) #aire grand rectangle
evol =
if evol
:
print(1, L, evol)
<<<
d. Le programme affiche les lignes suivantes.
1 8 111.375
1 9 122.22222222222223
1 10 133.1
Retrouver la valeur exacte du nombre situé à la
deuxième ligne.


Répondre :

Réponse :

Explications étape par étape :

■ BONJOUR Malpoli !

Longueur et largeur = L et l

   Périmètre = 2 ( L + l )

   Aire = L * largeur

■ Rectangle augmenté :

   Périmètre augmenté = P ' = 2 ( L + l + 2x ) = 2P + 4x

   on veut 4x / P = 0,2o donc 4x = 0,2 P

                                       d' où x = 0,05 P

                                                x = 0,1 ( L + l ) .  

   Aire augmentée = (L + x) * (l + x) = L*l + Lx + lx + x²

                               = A + 0,1L² + 0,2Ll + 0,1l² + x²

                               = A + 0,11 (L + l)²

   on veut aussi 0,11(L+l)² > 1,1 A

                          0,11(L+l)² > 1,1 Ll

                                (L+l)² > 10 Ll

                      L² - 8Ll + l² > 0

    posons largeur = k * L ( avec k < 1 ) :

               L² - 8kL² + k²L² > 0

                        1 - 8k + k² > 0

                  il faut donc k < 0,127 .    

    ( la valeur précise de k est 4 - √15 )

■ conclusion :

   Longueur choisie --> largeur = 0,12 L par exemple ( car 0,12 < 0,127 )

   Périm = 2,24 L

   Aire = 0,12 L²

   Longueur augmentée = 1,112 L

   largeur augmentée = 0,232 L

   Périm augmenté = 2,688 L ( augmentation de 20% )

   Aire augmentée ≈ 0,258 L² ≈ 2,15 A

           ( soit une augmentation proche de 115% ! )            

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