Exercice 14

Un aquarium en verre est un parallélépipède rectangle dont les aires de trois faces adjacentes sont \(100\,\text{cm}^2\), \(144\,\text{cm}^2\) et \(225\,\text{cm}^2\).

Calculer le volume de l’aquarium.

Réponse

Le volume de l’aquarium est de 1800 cm³.

Corrigé détaillé

Pour résoudre ce problème, nous allons déterminer les dimensions de l’aquarium et ensuite calculer son volume. Soit \(a\), \(b\) et \(c\) les longueurs des arêtes de l’aquarium. On nous donne :

\[ ab = 100, \qquad ac = 144, \qquad bc = 225. \]

Étape 1 : Calcul du volume par le produit des aires des trois faces

Le volume de l’aquarium est donné par :

\[ V = a \times b \times c. \]

En multipliant les trois égalités, nous obtenons :

\[ (ab) \times (ac) \times (bc) = 100 \times 144 \times 225. \]

Le côté gauche se met sous la forme :

\[ (ab)(ac)(bc) = a^2 b^2 c^2 = (abc)^2. \]

Donc, nous avons :

\[ (abc)^2 = 100 \times 144 \times 225. \]

Étape 2 : Calcul du produit \(100 \times 144 \times 225\)

Il est plus simple de remarquer que :

\[ 100 = 10^2,\quad 144=12^2,\quad 225=15^2. \]

Ainsi,

\[ 100 \times 144 \times 225 = 10^2 \times 12^2 \times 15^2 = (10 \times 12 \times 15)^2. \]

Calculons \(10 \times 12 \times 15\) :

\[ 10 \times 12 = 120 \quad \text{et} \quad 120 \times 15 = 1800. \]

On a donc :

\[ (abc)^2 = 1800^2. \]

Étape 3 : Extraction de la racine carrée pour trouver le volume

Puisque \((abc)^2 = 1800^2\), alors :

\[ abc = 1800. \]

Ainsi, le volume de l’aquarium est :

\[ V = 1800\, \text{cm}^3. \]

Conclusion

Le volume de l’aquarium est \(\boxed{1800\, \text{cm}^3}\).

Cette méthode a permis d’utiliser les propriétés des produits et des racines carrées pour trouver le volume de l’aquarium rapidement et efficacement.

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