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Exercice de recherche. Challenge concours mathématiques.
Solution mathématique.
Challenge du mois.
LA BALADE

 

Trois étudiants partent en même temps de leur gîte de vacances pour faire une jolie balade, et rejoindre un vieux château fort à 8 km.
La fille décide de partir à pied. Les deux garçons partent en voiture.
On admet que la vitesse de la voiture est de 30 km/h et celle d'un marcheur est de 6 km/h.
A un certain moment un des garçons décide de finir le chemin à pied, l'autre retourne chercher la fille en voiture.
Enfin ils arrivent tous au même moment au château.
Combien de temps a duré la balade en minutes ?
© Les Tests SEVIV

Une  solution qui est toujours aussi fun...

David et Cathy.  

Tout d’abord je tiens à faire remarquer que les garçons ne sont pas très sympas de laisser la fille partir seule et à pied…

  Notons F,G1 et G2 les prénoms respectifs de la fille, du premier garçon et du deuxième garçon.

  A l’instant t0=0, F, G1 et G2 sont au gîte.

A l’instant t1, F a parcouru une distance x, G1 et G2 une distance y.

   

  C’est alors que G1, pris de remords certainement, retourne chercher F.

A l’instant t2, F et G2  ont parcouru une distance z, G1 une distance y-(x+z).

  A l’instant t3, F, G1 et G2 sont au château.

Nous savons que : ¤ la distance séparant le gîte du château est de 8 km.

                               ¤ la vitesse d’un marcheur est 6 km/h.

                               ¤ la vitesse de la voiture est 30 km/h.

Le but est de calculer t3.

Pour simplifier l’écriture nous prendrons t3 = t.       (l’unité étant l’heure)

  F a fait x+z km à pied, puis 8-(x+z) km en voiture.

Donc :    t = [x+z] / 6 + [8-(x+z)] / 30

C’est-à-dire :     2(x+z) = 15t – 4            (1)

  G1 fait y + [y-(x+z)] + [8-(x+z)] = 2y – 2(x+z) + 8  km en voiture.

Donc :   t = [2y – 2(x+z) + 8] / 30

En utilisant (1) on a :   t = [2y – (15t – 4) + 8] / 30

C’est-à-dire :     2y = 45t – 12                  (2)

 

G2 a fait y km en voiture puis 8-y km en voiture.

Rem : La variable y n'est pas nécessaire car étant donné la vitesse on sait que 5x=y, la voiture roule 5 fois plus vite.
 

Donc :   t = y / 30 + (8-y) / 6

C’est-à-dire :     t = (40-4y) / 30

En utilisant (2) on a :   t = [40 – 2(45t-12)] / 30

C’est-à-dire :     t = 64 / 120 = 32 / 60

 

Or 1 heure étant égale à 60 minutes, on a :   t = (32/60)*60 = 32 min

 

CONCLUSION :

La balade aura durée 32 minutes.

 

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