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Rêves Vision
Première STI2D Bonus premium

Le volume maximal d'une boîte pliée

Énoncé

Dans un atelier de prototypage, on fabrique une boîte sans couvercle à partir d'une plaque carrée de tôle de 3030 cm de côté. On découpe à chaque coin un petit carré de côté xx (en cm), puis on relève les bords pour former la boîte, avec 0<x<150 < x < 15.

1) Exprimer le volume V(x)V(x) de la boîte, puis montrer qu'il vaut V(x)=4x3120x2+900xV(x) = 4x^3 - 120x^2 + 900x.

2) On admet que V(x)=12x2240x+900V'(x) = 12x^2 - 240x + 900. Étudier le signe de V(x)V'(x) sur l'intervalle, puis en déduire la valeur de xx qui rend le volume maximal et calculer ce volume maximal.
Besoin d'un coup de pouce ?
  1. Fais un schéma : après avoir enlevé un carré de côté xx à chaque coin, la hauteur de la boîte vaut xx et le côté du fond vaut 302x30 - 2x.
  2. Le volume d'un pavé est aire de la base fois hauteur : ici V(x)=(302x)2×xV(x) = (30 - 2x)^2 \times x, qu'il faut développer.
  3. Pour optimiser, étudie le signe de V(x)=12x2240x+900V'(x) = 12x^2 - 240x + 900 avec le discriminant : VV est maximal là où VV' change de signe en passant du positif au négatif.
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