Un volume maximum
Voici un problème 3D dont l'analogue 2D a une jolie solution graphique.
Dans l'espace euclidien 3D, un point noir P se promène sur une sphère
de rayon $r$, centrée au sommet O d'un trièdre trirectangle O$xyz$ fixe.
En accord avec P, trois points X, Y, Z se promènent sur O$x$, O$y$, O$z$
respectivement, de manière que les distances $a := |PX|$,
$b := |PY|$ , $c := |PZ|$ restent constantes.
Où placer P pour que le volume du pavé construit sur OXYZ soit maximal ?
Je peine et grogne...
Dans l'espace euclidien 3D, un point noir P se promène sur une sphère
de rayon $r$, centrée au sommet O d'un trièdre trirectangle O$xyz$ fixe.
En accord avec P, trois points X, Y, Z se promènent sur O$x$, O$y$, O$z$
respectivement, de manière que les distances $a := |PX|$,
$b := |PY|$ , $c := |PZ|$ restent constantes.
Où placer P pour que le volume du pavé construit sur OXYZ soit maximal ?
Je peine et grogne...
Réponses
-
Mon cher Soland
Moi aussi je peine et je grogne.
Je ne comprends pas ton énoncé.
Dans ton trièdre trirectangle $Oxyz$, qu'est-ce qui bouge et qu'est-ce qui ne bouge pas?
Si rien ne bouge, les points $X$, $Y$, $Z$ sont alors fixes?
Amicalement
[small]p[/small]appus -
Le repère Oxyz est fixe
X glisse sur Ox ,
Y glisse sur Oy ,
Z glisse sur Oz . -
Merci Soland
Donc le trièdre trirectangle $Oxyz$ est fixe.
On est bien d'accord!
Donc les points $X$, $Y$, $Z$ ne peuvent glisser (en accord avec $P$, bizarre définition mathématique!), puisque les distances $OX=a$, $OY=b$, $OZ=c$ sont constantes.
Tout ce qu'ils peuvent faire, c'est rester sur place comme de bons petits soldats?
Amicalement
[small]p[/small]appus -
Bonsoir Soland, Pappus, et tous,
Peut-être est-ce la somme des distances $a$, $b$ et $c$ qui reste fixe, les points X, Y et Z étant les projections de P sur les trois axes ?
Et dans ce cas, je parierais volontiers que le pavé de volume maximal est cubique ...
Bien cordialement
JLB -
Bonsoir soland
Je pense avoir mal compris la question, et m'autorise un coup pour rien: je mets $P$ sur la droite d'équation $x=y=z$, et trouve comme volume (maximal par bluff géogébrique) $\dfrac{r^3}{3\sqrt3}$, alias $\Big(\dfrac{r}{\sqrt3}\Big)^3$ en clin d’œil à jelobreuil.
Bonne nuit,
Swingmustard -
Je suis désolé,
Les distances |PX|, |PY| et |PZ| restent constantes
Le problème est mort.
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