Bonjour, de l'aide s'il vous plaît

Alors,

On peut assimiler une casserole (sans sa poignée) de volume V cm^3 à un cylindre métallique de hauteur h cm, dont la base est un disque de rayon r cm. On souhaite minimiser, à volume V constant, la quantité de métal utilisée pour construirela caserole.

1. Démontrer que la surface de métal utilisé est : S(r) = pi*r^2 + (2V/r)
2. Etudier la fonction S sur son ensemble de définition que l'on précisera.
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Question

Grade: Education Subject: mathematiques
Bonjour, de l'aide s'il vous plaît

Alors,

On peut assimiler une casserole (sans sa poignée) de volume V cm^3 à un cylindre métallique de hauteur h cm, dont la base est un disque de rayon r cm. On souhaite minimiser, à volume V constant, la quantité de métal utilisée pour construirela caserole.

1. Démontrer que la surface de métal utilisé est : S(r) = pi*r^2 + (2V/r)
2. Etudier la fonction S sur son ensemble de définition que l'on précisera.
3. Montrer que la surface de métal minimale est minimale lorsque h=r.
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la surface de la casserole  c'est la somme de la surface d'un rectangle  (le tour) et d'un disque  (le fond) 
le disque a pour rayon  r   : 

surface = pir² le rectangle a pour côtés  :  h (hauteur)   et   2pir (circonférence)  or  le volume  V=surface x hauteur   donc  

  h = V /surface  = V / pir²

 1)surface du métal = pir² +  V/pir² * 2pir

=  pir² + 2V/r  2)S(r)= pir²  + 2V/r   

 sens de définition  : " r positif" 

 S '(r)  la dérivée  est    2pir  - 2V/r² = 2( pi r^3  - V)/ r²  elle s'annule  pour   V=pir^3    donc  pour   r^3  = V/pi    et    r= ∛ V/pi   et  si V=pir^3   alors   

 pir^3 = h * pir²   donc   r=h

3)la dérivée  s'annule  pour  r=h  et dans ce cas  la surface vaut 

 S(r)= pir² + 2V/r  = pir² + 2pir^3 /r=  pir² + 2pir² =  3pir² 

ou  encore  comme  V=pir²*h    r² = V/pih  et   S(r)= 3pi*V/pih = 3V/h 

montrons que c'est le minimum si   r <h   alors    pi r <  pi *h

                                                                              pi r*r² < pi *h*r²

pi*r^3 <  V  donc   S' (r)<0  et de même si  r>h    pir^3 >V

donc  la dérivée est négative puis positive; elle a un minimum  pour pir^3=V 

c'est à dire   r=h