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#1 - 31-03-2011 23:34:57
- SaintPierre
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aux chalps
Pierre a légué à ses 5 enfants un terrain carré qui contient un étang carré. Avant de mourir, il dit à ses enfants que l'aire totale de la partie cultivable de son terrain est 216 ares. Les enfants se partagent le terrain en 5 parcelles d'aire égale, un chêne O étant le sommet commun aux 5 parcelles. Rémi, le fils aîné, possède le terrain où se trouve l'étang. Il veut clôturer le long des côtés HC et IC. Quelle est la longueur totale de la clôture sachant que HC=IC ?
(N.B. L'unité principale est le décamètre et les longueurs AB, EC et HC sont des nombres entiers de décamètres)
C'est à l'intelligence d'achever l'oeuvre de l'intuition.
#2 - 31-03-2011 23:50:37
- L00ping007
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aux champq
ABCD est un carré de côté 15 décamètres Le point O est à 6 décamètres des côtés AB et AD. L'étang est un carré de côté 3 décamètres. Chaque fils a reçu 45 ares. Et la clotûre mesure 2 fois 5 décamètres, soit 10 décamètres.
Démo L'aire cultivable est l'aire du grand carré moins celle de l'étang. Soit [latex]AB^2-EF^2=216[/latex] [latex](AB-EF)(AB+EF)=2^3.6^3[/latex] (1)
On doit aussi respecter la contrainte que l'air de la parcelle de Rémi est plus grande que la surface de l'étang. Et la parcelle de Rémi mesure un 1/5 de l'air du grand carré.
[latex]\frac{AB^2}5 > EF^2[/latex] (2)
On n'a plus qu'à parcourir les diviseurs de 216. AB-EF < AB+EF, donc on n'a qu'à tester les diviseurs 2,3,4,6,8,9,12 pour AB-EF.
Si AB-EF=2 alors AB+EF=108 AB=55 et EF=53 : (2) n'est pas respecté
Si AB-EF=3 alors AB+EF=72 AB et EF ne seraient pas entiers
Si AB-EF=4 alors AB+EF=54 AB=29 et EF=25 : (2) n'est pas respecté
Si AB-EF=6 alors AB+EF=36 AB=21 et EF=15
Si AB-EF=8 alors AB+EF=27 AB et EF ne seraient pas entiers
Si AB-EF=9 alors AB+EF=24 AB et EF ne seraient pas entiers
Si AB-EF=12 alors AB+EF=18 AB=15 et EF=3 : ouf, condition (2) respectée, ça tombe bien, c'était le dernier diviseur à tester ...
On en déduit que l'aire totale du carré vaut 225 ares, et l'étang a une aire de 9 ares. Chaque fils a donc hérité d'une surface de 45 ares. Le chêne est donc situé à 6 décamètres des côtés AB et AD (on calcule la hauteur à partir de l'aire et d'un côté) Le chêne est donc situé à 9 décamètres du côté CD, et connaissant l'aire de la parcelle, on trouve que DI=10 décamètres. Même raisonnement pour BH=10 décamètres. On en déduit HC=IC=5 décamètres
#3 - 01-04-2011 00:02:51
- SaintPierre
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aux cgamps
Aucun problème pour L00ping !
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#4 - 01-04-2011 00:30:58
- looozer
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A vue d'oeil et en partant du postulat que l'étang fait 3x3 pour arriver à un carré (225=216+3x3) je dirais HC+IC = 10 dam
#5 - 01-04-2011 07:42:00
- halloduda
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Aux chams
L'étang fait 3x3 dam. AB=BC=CD=DA=15 dm, surface totale 216+9=225 dam² Chaque fils obtient 216/5=43.2 ares O est à 43.2*2/15=5.76 dam de AD, et 9.24 dam de BC BH=43.2*2/9.24)=9.35 dam HC=15-BH=5.65 dam Et la clôture fait le double, soit 11.30 dam.
#6 - 01-04-2011 13:27:08
- franck9525
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Aux champss
Je note que OD=OI=OH=OB.
En supposant F milieu de IH, alors DI=IH=HB. Avec c le côté de l’étang, alors DC=4c.
L'aire totale est 16c² et seulement 15c² pour les terres arables ce qui donne c=120m. La clôture HCI mesure donc 48 décamètres.
Erreur détectée!! 216 ares = 21 600 m² et non 216 000 m² J'ai une excuse ici les surfaces sont en acres = 4000 m² d'où le mélange de pinceaux.
15c²=21600 => c²=1440 donc 4c = 15 décamètres à peu prés ce qui est la longueur de la clôture.
The proof of the pudding is in the eating.
#7 - 01-04-2011 15:25:45
- SaintPierre
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aux chamos
Je suis un peu surpris car Franck et Halloduda trouvent deux résultats complètement différents, dans un rapport de près de 1 à 4 !!! L'énoncé aurait-il un défaut de compréhension... ?
C'est à l'intelligence d'achever l'oeuvre de l'intuition.
#8 - 01-04-2011 20:10:21
- halloduda
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Aux hcamps
Eureka Le partage en 5 parties d'aire égale ne porte pas sur la partie cultivable mais sur l'ensemble, Rémi aura donc 9 ares cultivables de moins que ses frères.
L'étang fait 3x3 dam. AB=BC=CD=DA=15 dm, surface totale 216+9=225 ares.
Le triangle OCH représente une demi part, OHB une part. Donc HC=HB/2=BC/3=5 dam
Et la clôture fait le double, soit 10 dam.
#9 - 01-04-2011 22:01:42
- papiauche
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Axu champs
Allons-y
216+9 = 225
donne
EC = 3 AB = 15
225/5= 45 = 5*9 =aire ODI
Si J est le milieu de DI, on a:
OJ = 9 IJ = 5
par calcul de l'aire de ODI que je suppose isocèle.
donc DI = 15 -10 = 5
Pythagore donne OI = sqrt(81+25) = sqrt (106) mais ce calcul est inutile
Pour finir la longueur recherchée est 2*5 soit 10 dam.
P.S. j'ai bien 53^2+216=55^2
mais 55*11 = 605 ne me donne pas de calcul remarquable pour OJ*JI
Et hop!
"Je ne lis jamais un livre dont je dois faire la critique. On se laisse tellement influencer." O. Wilde
#10 - 01-04-2011 22:03:44
- SaintPierre
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aux chalps
Je me demande encore pourquoi il n'y a que L00ping qui trouve la même solution que moi...
C'est à l'intelligence d'achever l'oeuvre de l'intuition.
#11 - 03-04-2011 16:27:26
- Vasimolo
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Aux chapms
En remarquant que l'aire rouge est égale à l'aire jaune et à deux fois l'aire verte+bleue on trouve les dimensions :
Comme l'aire cultivable fait 216 ares : 225 a² - x² =216 c'est à dire a = 1 et x = 3 . Ce qui donne une clôture de 2(x+y)=10 dam .
Sauf erreur
Vasimolo
#12 - 03-04-2011 20:58:16
- dhrm77
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aux chalps
A premiere vue, il manque un element important: la taille absolue ou relative de l'etang...
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#13 - 04-04-2011 19:15:18
- Jackv
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Aux chaps
Chaque héritier a droit à 43.2 ares. Le coté du carré est > à racine de 216 = 14.7. Comme il est entier, imaginons que ce soit 15. L'étang a alors une surface de 225-216 = 9 dam², donc 3 dam de côté. (Tient ! un entier, ça ne se présente pas pas trop mal. )
La hauteur O-AB vaut alors 2*43.2/15 = 5.76 dam, et la hauteur O-BC, 9.24 dam. Le côté BH vaut 2*43.2/9.24 = 9.351, soit HC = 5.649 dam (M...ince ! ce n'est pas un entier ... )
Imaginons alors que ce soit 15. L'étang a alors une surface de 256-216 = 40 dam², donc 6.325 dam de côté. (Bah ! ce n'est pas un entier, tant pis )
La hauteur O-AB vaut alors 2*43.2/16 = 5.4 dam, et la hauteur O-BC, 9.6 dam. Le côté BH vaut 2*43.2/9.6 = 9, soit HC = 7 dam (Chouette ! ce est un entier )
Si j'ai bien compris, la longueur à cloturer doit être de 14 dam.
Voilà un beau petit problème, pas trop compliqué, donc à ma portée.
#14 - 04-04-2011 22:14:20
- SaintPierre
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Aux chaps
La surface cultivable est : AB² - EC² = (AB+EC)(AB-EC) = 216
Prenons X=AB+EC et Y=AB-EC alors XY=216 avec X et Y entiers. On en déduit par addition X+Y=2AB
On remarque que 216 = 2x2x2x3x3x3 Les couples (X,Y) possibles sont donc : (2,108),(4,54),(8,27),(3,72),(9,24),(6,36),(12,18) On peut éliminer les couples (8,27), (3,72) et (9,24) car X+Y=2AB indique que si X est pair, alors Y est pair aussi et réciproquement. Il reste donc uniquement les couples (X,Y) : (2,108),(4,54),(6,36),(12,18) On en déduit facilement les couples (AB,EC) possibles : (55,53),(29,25),(21,15),(15,3)
Nous avons donc déjà 4 dimensions possibles pour le champ et l'étang. La surface de chaque parcelle est : AB²/5 Le point O est situé sur la diagonale AC. En effet, on sait que la surface AOB est égale à la surface AOD. La surface de chaque triangle étant égale à (base x hauteur/2), sachant que les bases sont AB=AD et que les hauteurs sont les coordonnées de O sur le repère (AB,AD), alors O est forcément situé sur la diagonale AC.
Calculons la distance BH. Soit Q, le point situé sur le segment [BH] tel que OQ est perpendiculaire à [BH] et soit P le point tel que ABQP est un rectangle. On a BH=BQ+QH La surface du rectangle ABQP est ABQP=2(AB²)/5 On déduit BQ=ABQP/AB=2AB/5 On sait que la surface du triangle BOH=BHxOQ/2=AB²/5 Puisque O est sur la diagonale AC, alors OQ=AB-BQ Donc BOH=BH(AB-2AB/5)/2=AB²/5 <=> BH(3AB/2)=AB² <=> BH=2AB/3
Nous avions 4 valeurs possibles pour AB. Comme BH est une valeur entière, il ne reste plus que 2 dimensions possibles pour le champ et pour l'étang, à savoir (21,15) ou (15,3). Supposons que AB=21 et CE=15 et calculons BQ=2AB/5=8,4. Dans ce cas, l'arbre se trouve dans l'étang ce qui n'est pas très réaliste. Les seules dimensions possibles sont donc AB=15 et CE=3. Alors BH=10 et HC=5.
La longueur de clôture HC+CI est 10dam = 100 mètres.
C'est à l'intelligence d'achever l'oeuvre de l'intuition.
#15 - 04-04-2011 23:29:53
- Vasimolo
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auc champs
SaintPierre a écrit:Je me demande encore pourquoi il n'y a que L00ping qui trouve la même solution que moi...
Mauvais oeil ou mauvaise foi
Vasimolo
#16 - 04-04-2011 23:32:02
- SaintPierre
- Banni
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Aux camps
Si tu regardes bien, les bonnes réponses ont été (ré)éditées après le dit message.
C'est à l'intelligence d'achever l'oeuvre de l'intuition.
#17 - 04-04-2011 23:37:10
- Vasimolo
- Le pâtissier
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Auxx champs
Il me semble que non
Vasimolo
#18 - 04-04-2011 23:46:47
- SaintPierre
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aux chalps
Ah, j'ai oublié looozer... Mille excuses.
C'est à l'intelligence d'achever l'oeuvre de l'intuition.
#19 - 28-08-2011 16:55:37
- TiLapiot
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auw champs
Bjr à tous,
J'ai trouvé au moins 4 terrains dont les dimensions pourraient coller avec la contrainte "partie cultivable=216" : AB EC 15 3 21 15 29 25 55 53
Ensuite, je pars du principe que l'arbre O est obligt sur la diagonale AC, sinon la surface du champ (AOB) ne peut pas être égal à celui du champ (AOD). Ce qui réduit à ne s'intéresser qu'au triangle ABC.
AB=BC est une variable fixée (cf plus haut)
L'angle BAC est de 45°, car (ABC) est un triangle rectangle isocèle en B. x0=AO est une variable, telle que xA<xO<xC
3 des éléments du triangle (AOB) sont connus, on peut déduire OB, puis la surface de (AOB). Idem pour l'angle OBA.
Ensuite, intéressons nous au triangle (BOH) : on sait déjà que sa surface est égale à celle du triangle précédent. On sait que la somme des angles HBO + OBA = 90°
On ne connait pas BH, mais on sait que c'est une longueur entière. ... Bref, il y a un peu trop d'inconnues, je sèche un peu trop pour la suite.........
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