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ESPACE PRIVE

EXERCICES PREMIERE:SPECIALITE MATH


TRIGONOMETRIE:

1.Créer une liste L1 de nombres entiers compris entre 0 et 90 et variant 5 en 5.
2.Créer une fonction nommée convert d'argument ou de paramètre x,qui convertit un angle x (donné en degré) en radian.
3.Créer une liste L2 qui donne la conversion en radian,d'angle x en degré (compris entre 0 et 90 avec un pas de 5).On utilisera de plus la fonction convert prédente.
4.Ecrire un programme en langage Python (en utilisant les réponses précédentes) qui affiche pour tous les angles (compris entre 0 et 90 degrés avec un pas de 5) leurs conversions en radians arrondies à 0,01 près. Par exemple le programme devra afficher 5 degrés=0,09 radians


Approximation du nombre \(\pi\) par la méthode d'Archimède

Archimède de Syracuse (né vers 287 av. J.-C. et mort en cette même ville en 212 av. J.-C.) est un grand scientifique grec de Sicile (Grande-Grèce) de l'Antiquité, physicien, mathématicien et ingénieur. il est considéré comme l'un des principaux scientifiques de l'Antiquité classique.En physique il a étudié par exemple l'hydrostatique,la mécanique statique.En Mathématiques il a donné une approximation du nombre \(\pi\) avec une précision remarquable .
Pour trouver une approximation du nombre \(\pi\), Archimède a construit deux polygônes réguliers à n cotés inscrits et circonscrits à un cercle de rayon 1 unité.Un encadrement du nombre \(\pi\) est donné en calculant les demi-périmètres de chacun de ces polygônes.

Par exemple pour n=4 on obtient deux polygônes qui sont des carrés.
fonction
On note p1 le périmiètre du polygône inscrit dans le cercle de rayon 1 unité. et p2 le périmètre du polygône circonscrit à ce même cercle.
1.Calculer le périmètre du cercle de rayon une unité.
2 Calculer p1 et p2,en déduire un encadrement du nombre \(\pi\).Est ce une bonne approximation du nombre \(\pi\) ?
3.On prend maintenant le cas général avec n un entier pair.
fonction
En vous aidant du dessin ci dessus, déterminer p1 et p2 en fonction de n.
4.Compléter l'algorithme suivant en langage Python pour qu'il affiche un encadrement de \(\pi\) pour 3< n < 100 .
En langage Python
from turtle import *
from random import*
from math import *
circle(100)
L=["black","red","blue"]
for i in range (...,....):
     pencolor(choice(L))
     n=2*i
     circle(100, steps=2*i)
     p1=..............
     p2=...................
     a,b=...........
     print( "\(\pi\) est compris entre ........... ".format(n,a,.b))

Dans un parc naturel,un architecte paysagiste doit construire un chemin pour que les visiteurs puissent rejoindre un point central,espace réservé aux plantes tropicales (F).Pour des contraintes de terrain,l'entrée des visiteurs ne peut se faire que le long du cercle de rayon R = 500 mètres(entre les points A et B exclus).D'autre part, le chemin doit être constitué de deux allées perpendiculaires(référence dessin ci dessous avec les flèches rouges).
fonction
1.On note x,l'angle aigu en degré entre (EF) et la droite horizontale (FB).Déterminer en fonction de x la longueur du chemin à construire.
2.Créer,en langage Python,une fonction nommée convert d'argument (ou paramètre) x qui convertit un angle ( donné en degré) en radian.
3.On veut calculer selon la valeur de x,la longueur du chemin que devront parcourir les visiteurs du parc depuis l'entrée pour arriver au point F.
On donne alors le programme suivant:
En langage Python
from math import *
def convert(x) :
    return x*pi/180
L=[500*(cos(convert(x))+sin(convert(x))) for x in range (91)]
for x in range (91):
    print ("pour {} degres le visiteur parcourt {} metres".format( x,L[x]))

Quel type de variable est L ? Que représentent les éléments de L?
4.Pour quelle valeur de x le chemin est - il le plus long ?
on donne le programme suivant:
En langage Python
from turtle import *
from math import *
def aller_sans_tracer(x, y):
   up()
   goto(x,y)
   down()
speed(3) # Vitesse la plus rapide
aller_sans_tracer(-200, 0)
forward(400)
for i in range(9):
   aller_sans_tracer(-200+i*50,-8)
   goto(-200+i*50,8)
##----- Axe des ordonnées -----##
aller_sans_tracer(0, -200)
goto(0, 200)
for i in range(9):
   aller_sans_tracer(-8, -200+i*50)
   goto(8,-200+i*50)
def anim_cercle(r,n):
   aller_sans_tracer(0,-r)
   circle(r)
   aller_sans_tracer(r,0)
   down()
   t=0
   dt=pi/n
   for i in range (1,13):
      t = t + dt
      xs=r*cos(t)
      ys=r*sin(t)
      goto(xs,ys)
      print('cos( {}*pi/{})={} '.format(i,n,round(xs/r,3)) ,'sin( {}*pi/{})={} '.format(i,n,round(ys/r),3)) (x,y,t)=(xs,ys,t) showturtle()
anim_cercle(100,6)

1.A quoi sert la fonction aller_sans-tracer ?
2.A quoi sert la première boucle for ?
3.Que fait cet algorithme ?
4.A quoi servent les paramètres r et n ?
Réponses possibles

Pour accéder aux réponses,Cliquez !
EX1:
Question 1: L1= [x for x in range (0,95,5)]
Question 2: voir cours sur conversion d'angle:
def convert(x):
   return x*pi/180
Question 3:L2=[x*pi/180 for x in range (0,95,5)]
Question 4: un programme possible:
on rajoute la fonction round pour l'arrondi dans L2
on introduit la notation indicielle pour donner les éléments des listes L1 et L2
En langage Python
from math import *
L1= [x for x in range (0,95,5)]
def convert(x):
   return x*pi/180
L2=[round(convert(x),2) for x in range( 0,95,5)]
for i in range (20):
   print("{}degres={} radians ".format(L1[i],L2[i]))
EX2:
Question 1: Le périmètre du cercle p= 2 x\(\pi\) unités car R = 1 unité.
Question 2: Pour n=4 :
Pour p1:d'après le théorème de Pythagore la longueur de chaque côté est égale à √2 .
p1= 4√2 unités. p2= 8 unités
donc p1 < p < p2
p1/2 <\(\pi\) < p2 /2 <=> 2√2 <\(\pi\) < 4 .
Ce n'est pas une bonne approximation du nombre \(\pi\) .
Question 3: On se place dans les triangles rectangles bien choisis de la figure.
Pour p1 :
la demie longueur d'un côté du polygône est n sin(\(\pi\)/n)
d 'où p1 =2n sin\(\pi\)(/n)
Pour p1:
la demie longueur d'un côté du polygône est nsin(\(\pi\)/n)
d 'où p1=2nsin(\(\pi\)/n)
pour p2=2ntan(\(\pi\)/n)
Question 4: un programme possible:
En langage Python
from turtle import *
from random import*
from math import *
circle(100)
L=["black","red","blue"]
for i in range (2,50):
   pencolor(choice(L))
   n=2*i
   circle(100,steps=2*i)
   p1=2*n*sin(pi/n)
   p2=2*n*tan(pi/n)
   a,b= p1/2,p2/2
   print("pour n= {} : {} < pi < {} ".format (n,a,b))
EX3:
Question 1: En utilisant le cercle trigonométrique (cf cours) la longueur du chemin L est égal à :
L= R(cosx +sinx )
attention il faut mettre en radian les angles pour le langage Python
Question 2:
def convert(x):
   return x*pi/180
Question 3:
L est de type liste.
les différents éléments de L correspondent aux longueurs de l'allée suivant les valeurs de x.
Question 4:
D'après la liste c'est pour x = 45 degrés que le chemin est le plus long.
EX4:
Question 1: La fonction sert à se déplacer sans laisse de trace de la souris .
Question 2:La boucle for sert à graduer les axes
Question 3:Cet algorithme sert à visualiser des points qui se déplacent sur un cercle et calculer la valeur des cosinus et des sinus correspondants.
Question 4: r définit le rayon du cercle en pixel
n permet de régler la valeur des angles pour lesquels on veut calculer leur cosinus et sinus

					
					
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