CORRIGÉS DES JEUX MATHÉMATIQUES
page 1 : correction des exercices 1 à 3
exercice 1 : l'enclos de Bill Lan
A B
D C Avec sept barrières de longueurs 11m,10m,9m,7m,4m,3m et 2m,Bill Lan doit constituer un rectangle ABCD.
On a évidemment AB=CD et AC=BD.
Le périmètre du rectangle doit être :
11+10+9+7+4+3+2=46m
Donc le demi-périmètre doit être 23m
Avec les barrières fournies,on a les possibilités suivantes d'obtenir 23m:
Pour AB+BC (ou CD+DA)et donc pour CD+DA(ou AB+BC)
1) 11+10+2=23 9+7+4+3=23
Ceci donne comme possibilité de côtés 11m et 12m (10+2) pour AB et BC,ce qui est compatible avec 7+4=11 et 9+3=12 pour CD et DA
11+10=21 et 2 n'est pas réalisable avec CD et DA.
La possibilité 11+2=13m et 10m pour AB et BC est compatible avec 9+4=13m et 7+3=10m pour CD et DA
Nous avons trouvé pour ce premier cas deux rectangles de dimensions pour l'un 11m et 12m et pour l'autre13m et 10m. L'aire du premier est 11*12=132m² et du second 13*10=130m²
Pour AB+BC(ou CD+DA) et donc pour CD+DA(ou AB+CD)
on peut aussi avoir:
2) 11+9+3=23m et donc 10+7+4+2=23m
3) 11+7+3+2=23m et donc 10+9+4=23m
Le cas 2) fournit les possibilités de dimensions 11m et 12m: 11 et (9+3) d'une part et (7+4) et (10+2) d'autre part.Ce cas a déjà été trouvé en 1).
Le cas 2) fournit une autre possibilité de dimensions:9m et 14m: 9 et (11+3) d'une part et (7+2) et (10+4) d'autre part. Ce cas donne comme aire 9*14=126m².
Le cas 3) fournit des possibilités de dimensions déjà trouvées:10m et 13m:(7+3) et (11+2) d'une part et 10 et
(9+4) d'autre part.
Et également 9m et 14m (7+2) et (11+3) d'une part et 9 et (10+4) d'autre part.
En conclusion il y a trois aires de rectangles possibles:132m² (dimensions 11m et 12m); 130m² (dimensions 10m et 13m) et 126m² ( dimensions 9m et 14m)
exercice 2: les métiers
La transcription des données peut se visualiser ainsi:
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Arthur |
Bernard |
Charles |
Dorothée |
Émile |
Fanny |
charcutier |
non |
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peintre |
non |
non |
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vendeur |
non |
non |
non |
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électricien |
non |
non |
non |
non |
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cuisinier |
non |
non |
non |
non |
non |
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médecin |
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Il résulte des données qu'Arthur est forcément médecin.
On peut donc compléter le tableau ainsi:
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Arthur |
Bernard |
Charles |
Dorothée |
Émile |
Fanny |
charcutier |
non |
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peintre |
non |
non |
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vendeur |
non |
non |
non |
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électricien |
non |
non |
non |
non |
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cuisinier |
non |
non |
non |
non |
non |
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médecin |
oui |
non |
non |
non |
non |
non |
On peut maintenant en déduire que Bernard est charcutier et compléter le tableau ainsi:
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Arthur |
Bernard |
Charles |
Dorothée |
Émile |
Fanny |
charcutier |
non |
oui |
non |
non |
non |
non |
peintre |
non |
non |
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vendeur |
non |
non |
non |
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électricien |
non |
non |
non |
non |
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cuisinier |
non |
non |
non |
non |
non |
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médecin |
oui |
non |
non |
non |
non |
non |
On peut maintenant en déduire que Charles est peintre et compléter le tableau ainsi:
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Arthur |
Bernard |
Charles |
Dorothée |
Émile |
Fanny |
charcutier |
non |
oui |
non |
non |
non |
non |
peintre |
non |
non |
oui |
non |
non |
non |
vendeur |
non |
non |
non |
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électricien |
non |
non |
non |
non |
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cuisinier |
non |
non |
non |
non |
non |
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médecin |
oui |
non |
non |
non |
non |
non |
De proche en proche,on obtient les tableaux successifs:
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Arthur |
Bernard |
Charles |
Dorothée |
Émile |
Fanny |
charcutier |
non |
oui |
non |
non |
non |
non |
peintre |
non |
non |
oui |
non |
non |
non |
vendeur |
non |
non |
non |
oui |
non |
non |
électricien |
non |
non |
non |
non |
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cuisinier |
non |
non |
non |
non |
non |
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médecin |
oui |
non |
non |
non |
non |
non |
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Arthur |
Bernard |
Charles |
Dorothée |
Émile |
Fanny |
charcutier |
non |
oui |
non |
non |
non |
non |
peintre |
non |
non |
oui |
non |
non |
non |
vendeur |
non |
non |
non |
oui |
non |
non |
électricien |
non |
non |
non |
non |
oui |
non |
cuisinier |
non |
non |
non |
non |
non |
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médecin |
oui |
non |
non |
non |
non |
non |
et pour terminer!
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Arthur |
Bernard |
Charles |
Dorothée |
Émile |
Fanny |
charcutier |
non |
oui |
non |
non |
non |
non |
peintre |
non |
non |
oui |
non |
non |
non |
vendeur |
non |
non |
non |
oui |
non |
non |
électricien |
non |
non |
non |
non |
oui |
non |
cuisinier |
non |
non |
non |
non |
non |
oui |
médecin |
oui |
non |
non |
non |
non |
non |
exercice 3: au chenil
Remarque:On peut évidemment arriver à faire cet exercice par tâtonnements, de proche en proche,en commençant par les possibilités avec deux chiens, puis avec trois, quatre...
Soit n le nombre de chiens et soient a1,a2,a3.....an leurs poids respectifs ,qui sont des nombres entiers.On doit avoir les propriétés:
2a1+a2=94 d'où a2=94-2a1
2a2+a3=94 d'où a3=94-2a2=94-2(94-2a1)=-94+4a1
2a3+a4=94 d'où a4=94-2a3=94-2(-94+4a1)=282-8a1
2a4+a5=94 d'où a5=94-2a4=94-2(282-8a1)=-470+16a1
2a5+a6=94 d'où a6=94-2a5=94-2(-470+16a1)=1034-32a1
On doit avoir,pour que a2,a3,a4,a5,a6 existent:
a1>0
a2>0 d'où 94-2a1>0 d'où -2a1>-94 d'où a1<47
a3>0 d'où -94+4a1>o d'où 4a1>94 d'où a1>23,5
donc 23<a1<47 car a1 est entier
a4>0 d'où 282-8a1>0 d'où -8a1>-282 d'où a1<35,25
a5>0 d'où -470+16a1>0 d'où 16a1>470 d'où a1>29,3
donc 29<a1<36 car a1 est entier
À ce stade il n'y a que 6 possibilités pour a1(30,31,32,33,34,35) qui permettent d'avoir au moins 5 chiens.
On peut continuer pour affiner l'encadrement de a1:
a6>0 d'où 1034-32a1>0 d'où -32a1>-1034 d'où a1<32,3
donc 29<a1<33
Ceci ne fournit plus que trois possibilités pour a1(30,31 ou 32) qui permettent d'avoir au moins 6 chiens.
On peut ici choisir d'étudier les trois cas:
1) a1=30
2a(n-1)+an=94 d'où an=94-2a(n-1)
Comme an doit être un entier positif,on ne peut le calculer que si a(n-1)est au plus égal à 46.
On obtient de proche en proche:
a1=30;a2=34; a3=26; a4=42; a5=10; a6=74
Dans ce cas,il ne peut y avoir de septième chien.
2) a1=31
On obtient:
a2=32; a3=30; a4=34; a5=26; a6=42; a7=10; a8=74
Ici on a au maximum 8 chiens.
3) a1=32
On obtient:
a2=30; a3=34; a4=26; a5=42; a6=10; a7=74
Ici on a au maximum 7 chiens.
Conclusion: Il y a 8 chiens de poids respectifs:31kg, 32kg, 30kg, 34kg, 26kg, 42kg, 10kg et 74kg