1. **Déterminer la fonction du revenu et sa forme**
Le propriétaire attire 200 spectateurs à un prix de 3,50 et 70 spectateurs de plus si le prix baisse. On suppose une relation linéaire entre le prix $p$ et le nombre de spectateurs $n$.
2. **Trouver la relation entre le prix du billet et le nombre de spectateurs**
Soit $p$ le prix du billet et $n$ le nombre de spectateurs.
À $p=3,50$, $n=200$.
Si le prix baisse de 1 euro, le nombre de spectateurs augmente de 70.
La pente est donc $\frac{70}{-1} = -70$ spectateurs par euro.
L'équation est donc $n = -70p + b$.
Pour trouver $b$, on utilise le point $(3.5, 200)$:
$$200 = -70 \times 3.5 + b \Rightarrow b = 200 + 245 = 445$$
Donc la relation est:
$$n(p) = -70p + 445$$
3. **Établir la fonction revenu maximum**
Le revenu $R$ est le produit du prix par le nombre de spectateurs:
$$R(p) = p \times n(p) = p(-70p + 445) = -70p^2 + 445p$$
4. **Quel prix génère le revenu maximum ?**
La fonction $R(p)$ est une parabole concave vers le bas. Le maximum est atteint au sommet:
$$p_{max} = -\frac{b}{2a} = -\frac{445}{2 \times (-70)} = \frac{445}{140} = 3.18$$
5. **Quel est le revenu maximum ?**
Calculons $R(3.18)$:
$$R(3.18) = -70 \times (3.18)^2 + 445 \times 3.18 = -70 \times 10.11 + 1415.1 = -707.7 + 1415.1 = 707.4$$
Le revenu maximum est environ 707.4.
6. **Quel est le prix pour accueillir 850 spectateurs ?**
On cherche $p$ tel que $n(p) = 850$:
$$850 = -70p + 445 \Rightarrow -70p = 850 - 445 = 405 \Rightarrow p = -\frac{405}{70} = -5.79$$
Ce prix est négatif, donc impossible. Le cinéma ne peut pas accueillir 850 spectateurs avec cette relation.
7. **Si la salle de cinéma a un nombre maximum de places, quel est le prix permettant de vendre toutes les places ?**
Supposons que la capacité maximale est $n_{max}$. Pour vendre toutes les places:
$$n_{max} = -70p + 445 \Rightarrow p = \frac{445 - n_{max}}{70}$$
Sans la capacité exacte, on ne peut pas calculer ce prix.
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**Exercice 10. Résoudre les systèmes d'équations**
1) Système 2 équations 2 inconnues:
$$\begin{cases} x + 2y = 3 \\ x - y = -2 \end{cases}$$
Soustrayons la deuxième de la première:
$$ (x + 2y) - (x - y) = 3 - (-2) \Rightarrow 3y = 5 \Rightarrow y = \frac{5}{3}$$
Puis:
$$x - \frac{5}{3} = -2 \Rightarrow x = -2 + \frac{5}{3} = -\frac{6}{3} + \frac{5}{3} = -\frac{1}{3}$$
Solution: $x = -\frac{1}{3}$, $y = \frac{5}{3}$.
2) Système 3 équations 3 inconnues:
$$\begin{cases} 16x + 14y + 18z = 302 \\ 13x + 1.8y + 2.2z = 33.6 \\ 0.6x + 0.8y + z = 15.2 \end{cases}$$
Utilisons la troisième pour exprimer $z$:
$$z = 15.2 - 0.6x - 0.8y$$
Substituons dans les deux premières:
$$16x + 14y + 18(15.2 - 0.6x - 0.8y) = 302$$
$$13x + 1.8y + 2.2(15.2 - 0.6x - 0.8y) = 33.6$$
Simplifions:
$$16x + 14y + 273.6 - 10.8x - 14.4y = 302 \Rightarrow 5.2x - 0.4y = 28.4$$
$$13x + 1.8y + 33.44 - 1.32x - 1.76y = 33.6 \Rightarrow 11.68x + 0.04y = 0.16$$
Résolvons ce système:
Multiplions la deuxième équation par 10:
$$116.8x + 0.4y = 1.6$$
Additionnons avec la première multipliée par 1:
$$5.2x - 0.4y = 28.4$$
Addition:
$$122x = 30$$
$$x = \frac{30}{122} = 0.2459$$
Substituons dans la première:
$$5.2 \times 0.2459 - 0.4y = 28.4 \Rightarrow 1.279 - 0.4y = 28.4 \Rightarrow -0.4y = 27.121 \Rightarrow y = -67.8$$
Puis:
$$z = 15.2 - 0.6 \times 0.2459 - 0.8 \times (-67.8) = 15.2 - 0.1475 + 54.24 = 69.29$$
Solution approximative: $x=0.246$, $y=-67.8$, $z=69.29$.
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**Exercice 11. Représenter graphiquement les droites et déterminer leur point d'intersection**
Équations:
$$3x - 2y = 1$$
$$3y + 5x + 1 = 0$$
Isolons $y$ dans la première:
$$3x - 2y = 1 \Rightarrow -2y = 1 - 3x \Rightarrow y = \frac{3x - 1}{2}$$
Dans la deuxième:
$$3y + 5x + 1 = 0 \Rightarrow 3y = -5x -1 \Rightarrow y = -\frac{5}{3}x - \frac{1}{3}$$
Égalisons:
$$\frac{3x - 1}{2} = -\frac{5}{3}x - \frac{1}{3}$$
Multipliant par 6:
$$3(3x - 1) = -10x - 2$$
$$9x - 3 = -10x - 2$$
$$9x + 10x = -2 + 3 \Rightarrow 19x = 1 \Rightarrow x = \frac{1}{19}$$
Puis:
$$y = \frac{3 \times \frac{1}{19} - 1}{2} = \frac{\frac{3}{19} - 1}{2} = \frac{-\frac{16}{19}}{2} = -\frac{8}{19}$$
Le point d'intersection est $\left(\frac{1}{19}, -\frac{8}{19}\right)$.
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**Exercice 12. Prix de revente d'une toile selon une échelle linéaire**
Diane vend une toile achetée 170 à 270 et une autre achetée 180 à un prix inconnu. On cherche le prix de revente d'une toile achetée 125.
Supposons la relation linéaire:
$$y = ax + b$$
avec $x$ le prix d'achat et $y$ le prix de revente.
Points connus:
$(170, 270)$ et $(180, y_2)$
On sait que la toile achetée 180 a été revendue à 270, donc $y_2 = 270$.
Calculons la pente:
$$a = \frac{270 - 270}{180 - 170} = 0$$
Donc $y = b$ constant, ce qui est incohérent.
Supposons que la toile achetée 180 a été revendue à un autre prix, disons $y_2$ inconnu.
Sans cette donnée, on ne peut pas déterminer $a$ et $b$.
Si on suppose que la toile achetée 170 a été revendue à 270 et la toile achetée 180 à 280 (exemple), alors:
$$a = \frac{280 - 270}{180 - 170} = \frac{10}{10} = 1$$
$$b = 270 - 1 \times 170 = 100$$
Alors pour $x=125$:
$$y = 1 \times 125 + 100 = 225$$
Le prix de revente serait 225.
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