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Le saut d'un plongeur est modélisé par la fonction f définie pour tout x réel positif ou nul par f(x) = -0,2x² +0,8x+15,4 (Forme 1).

Ainsi f(x) représente la hauteur, en mètres, du plongeur en fonction de x, la distance horizontale parcourue (en mètres).

1. Montrer que pour tout x réel positif ou nul: f(x) = -0,2(x-2)² +16,2 (Forme 2).

2. Prouver que pour tout x réel positif ou nul: f(x) = -0,2[(x-2)²-81] (Forme 3).

3. En déduire une factorisation de f(x) (Forme 4).

4. Choisir la forme la mieux adaptée pour répondre aux questions suivantes :

a. A quelle hauteur le plongeur saute-t-il ?

b. A quelle(s) distance(s) le plongeur peut-il atteindre la hauteur de 15,4 mètres après plongeon ?

c. A quelle distance le plongeur rentre-t-il dans l'eau ?

d. A quelle distance le plongeur atteint-il une hauteur de 16,2 mètres ​


Répondre :

Réponse:

1. Pour montrer que \(f(x) = -0,2(x-2)^2 +16,2\), on commence par développer l'expression \((x-2)^2\):

\[

(x-2)^2 = x^2 - 4x + 4

\]

Ensuite, on multiplie par \(-0,2\):

\[

-0,2(x^2 - 4x + 4) = -0,2x^2 + 0,8x - 0,8 + 16,2 = -0,2x^2 + 0,8x + 15,4

\]

Ce qui est identique à \(f(x)\), donc \(f(x) = -0,2(x-2)^2 +16,2\).

2. Pour montrer que \(f(x) = -0,2[(x-2)^2 - 81]\), on commence par développer l'expression \((x-2)^2 - 81\):

\[

(x-2)^2 - 81 = x^2 - 4x + 4 - 81 = x^2 - 4x - 77

\]

Ensuite, on multiplie par \(-0,2\):

\[

-0,2(x^2 - 4x - 77) = -0,2x^2 + 0,8x + 15,4

\]

Ce qui est identique à \(f(x)\), donc \(f(x) = -0,2[(x-2)^2 - 81]\).

3. En utilisant la forme 2, \(f(x) = -0,2(x-2)^2 +16,2\), on peut factoriser \(-0,2(x-2)^2\) :

\[

f(x) = -0,2(x-2)^2 +16,2 = -0,2(x-2)^2 + (-0,2)(81)

\]

Donc, \(f(x) = -0,2[(x-2)^2 - 81]\).

4. La forme la mieux adaptée pour répondre aux questions est la forme 2, \(f(x) = -0,2(x-2)^2 +16,2\), car elle est plus simple à manipuler pour trouver des valeurs spécifiques de \(x\) et de \(f(x)\).

a. Pour trouver la hauteur à laquelle le plongeur saute, on calcule \(f(0)\):

\[

f(0) = -0,2(0-2)^2 +16,2 = -0,2(4) +16,2 = -0,8 +16,2 = 15,4 \text{ m}

\]

Donc, le plongeur saute d'une hauteur de \(15,4\) mètres.

b. Pour trouver les distances où le plongeur atteint une hauteur de \(15,4\) mètres après le plongeon, on résout \(f(x) = 15,4\). Cela revient à résoudre:

\[

-0,2(x-2)^2 +16,2 = 15,4

\]

On obtient \(x \approx 0,63\) mètres et \(x \approx 3,37\) mètres.

c. Pour trouver la distance à laquelle le plongeur rentre dans l'eau, on cherche le point le plus proche du bord où la hauteur est nulle. Cela correspond à \(f(x) = 0\). On résout donc:

\[

-0,2(x-2)^2 +16,2 = 0

\]

On obtient \(x \approx 2,83\) mètres.

d. Pour trouver la distance à laquelle le plongeur atteint une hauteur de \(16,2\) mètres, on résout \(f(x) = 16,2\). Cela revient à résoudre:

\[

-0,2(x-2)^2 +16,2 = 16,2

\]

On obtient \(x = 2\).

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