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dérivées avec cercles disques et sphères

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Message  tatooalunettes Lun 16 Aoû - 21:51

J'ai remarqué un petit truc pendant l'année (première S), je pense que je ne suis pas le premier, mais ca m'intrigue pas mal :
si on fait la dérivée de l'aire d'un cercle, on trouve son périmètre : (variable : r) pi*r² -> 2pi*r
de même pour la dérivée du volume d'une sphère, on trouve son aire : 4/3 * pi * r3 -> 4 * pi * r²

alors questions : est ce qu'il existe une propriété, démonstration, axiome ou truc du genre qui explique ces relations ou on s'en tape parce qu'on ne sait pas ? Est ce qu'il y a quelque chose qui puisse utiliser ces relations dans je ne sais quels domaines ?

tatooalunettes

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Message  MrSnake Lun 16 Aoû - 22:16

Tu peux trouve des résultats similaires avec le carré et le cube :
Volume Aire Périmètre
Cube a^3 6a² 12a
Carré X 4a

La dérivé du volume du cube donne la moitié de l'aire et sa dérivée seconde donne le périmètre
La dérivée de l'aire du carré donne la moitié du périmètre

Pour l'hypercube :
Mesure en :4D 3D 2D
c^4 8c^3 24c²

La dérivé de la mesure en 4D donne la moitié de la mesure en 3D et sa dérivé seconde la mesure en 2D.
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Message  tatooalunettes Lun 16 Aoû - 23:41

ha ouais c'est bien aussi ça, c'est plus dur à remarquer à cause du facteur 2 qui vient d'on ne sait pas où mais c'est aussi intéressant. Le coup de la dérivée seconde, ca ne marche pas pour la sphère visiblement (ou alors il y a un facteur 4 qui arrive et là, ça devient lourdingue)...
Du coup, maintenant il y a une autre question : est ce qu'on peut trouver des relations de ce type pour d'autres solides ou surfaces ?

tatooalunettes

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Message  MrSnake Mar 17 Aoû - 10:50

Tu peux pas le coup de la dérivée seconde sur la sphère : elle n'a pas de périmètre (ou alors égale à son aire)

Pour faire plus intéressant : est-ce qu'on peut calculer la mesure en dimension 0 ou -1 cyclops

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Message  toto Jeu 19 Aoû - 13:45

Tu peux regarder la pour plus de détailles en dimension n (et oui il ne faut pas être fermé d'esprit ^^)

http://en.wikipedia.org/wiki/N-sphere#Volume_and_surface_area

Pour la démo du fait que la dérivé de la surface c'est le périmètre, je sais que c'est conséquence directe d'un théorème qui n'a rien de triviale...

Quand à l'utilité de ce genre de truc, il faut demander aux physiciens. Ils ont régulierement besoin de faire des trucs sur des surfaces mais c'est pas pratique parce qu'on sait faire peu de choses sur les surfaces. Du coup, on passe à des problèmes de volume (grâce au théorème qui lie surface et volume justement) et la ça devient beaucoup mieux...

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Message  tatooalunettes Jeu 19 Aoû - 23:16

Comme souvent, Wikipedia est légèrement indigeste (encore que cette page ne soit pas la pire).
Mais il me manque pas mal de notions (l'anglais ne pose pas trop de problèmes), genre intégrale et vu que je commence juste juste les dérivées, je peine encore un peu... Et en effet, la démonstration picote un peu...

physicien ? -> est ce que vous avez déjà eu affaire à une bête de ce genre là ? (si oui, dans quel contexte ?)

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Message  toto Ven 20 Aoû - 12:30

En fait pour calculer une aire, sauf cas simple (carrée, triangle ...) tu as besoin des intégrales. Si tu réfléchis bien, on ne t'a jamais prouvé qu'un cercle avait une aire de pi*R*R (grand traumatisme le jour ou j'ai découvert ça).

Pour ce qui est de la physique, je voudrais pas raconter de conneries, mais il me semble qu'en électromagnétique on faisait ce genre de choses. Après j'ai arrêté y'a 5 ans, donc faut pas trop m'écouter ^^

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Message  MrSnake Ven 20 Aoû - 14:18

Et pourquoi il définissent un volume en 1 et 2D ?

http://fr.wikipedia.org/wiki/N-sphère#Volume
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Message  tatooalunettes Ven 20 Aoû - 15:23

@Mr Snake : Et pourquoi pas ? :p C'est juste un volume avec une coordonnée de moins (on fait la même chose, mais avec des coord en plsu à partir de 4) ! Mais sinon, oui, on n'appelle pas ces trucs là volume dans ces cas la.

@toto : ca y est je suis traumatisé aussi Very Happy J'espère qu'on voit ca en term avec les intégrales (si c'est possible)...
Et n'empêche que je n'oserai pas te contredire parce qu'il y a 5 ans, tu avais déjà vu plus de choses que moi jusqu'à cette année... Donc, je m'incline devant tes connaissances (-> fougèèèèèèèère) ^^

tatooalunettes

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Message  toto Sam 21 Aoû - 15:54

Je dirais plus milieu de première année de prépa pour la calcule de l'air d'un disque...

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Message  Antoine M Lun 1 Nov - 17:29

Je me suis intéressé pendant les vacances au calcul de l'aire d'un polygone régulier à n cotés de longueur a et aussi à l'aire d'un disque :
Pour ceux qui veulent réfléchir sur ce problème je cache mes découvertes :
Spoiler:
Voila

Antoine M

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Message  Nikolaï Dim 7 Nov - 3:50

physicien, présent!
Pour un physicien ya des théorème magique pour changer de dimension, comme Stocks-Ostrogradsky
Parce que c'est chiant en 2D on passe en 1D et on est peinard!

Nikolaï

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