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fonction rationnelle et extremums

Posté par
portugal24
24-07-14 à 12:40

Bonjour a tous, voila je bloque sur un exercice. j'ai beaucoup de retard en math. Voila l'énoncé:

Soit f la fonction définie par f(x)=x/x2 + x + 1.
1) Montrer que f est bien définie sur R puis chercher à encadrer f
2)a)Montrer que f'(x)=-x2+1/(x2+x+1)2
  b)Dresser le tableau de variation de f sur R
  C) en déduire les extremums locaux de f
  d)Que peut on conclure?
3)a)Montrer que f(x)-1/3= -x2+2x+1/3(x2+x+1)
  b)Etudier le signe de f(x)-1/3 et en déduire que f est majorée par 1/3
  c) Montrer que f(x)+1=x2+2x+1/x2+x+1
  d)Etudier le signe de f(x)+1 et en déduire que f est minorée par -1
  e) en conclure.

j'ai deja trouvé que f est bien définie sur sauf 0 mais je ne trouve pas l'encadrement

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 12:47

Et pourtant sur ce forum : on t'a déjà dit de faire attention aux parenthèses et de l'écrire f(x)=x/(x²+x+1).

Sur l'autre forum on t'a également déjà fait remarquer que la fonction était tout à fait définie en 0
On se demande parfois si ça vaut le coup de donner des indications à une personne qui les oublie d'un forum à l'autre.

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 12:52

Le problème ce n'est pas que j'oublie mais plutôt que je ne comprend pas ce que l'on m'indique

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 12:55

f(0)=0, la fonction est parfaitement définie pour x=0. C'est pas bien dur à comprendre.

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 12:56

oui c'est vrai. Mais dans ce cas comment montrer que f est définie sur R?

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:00

La seule façon que la fonction ne soit pas définie c'est qu'il existe des valeurs qui annulent le dénominateur.
Il suffit donc de prouver que le polynôme x²+x+1 ne s'annule jamais.
Et il ne s'annule jamais parce que son discriminant b²-4ac vaut -3 (ou bien si tu préfères la forme canonique, tu peux aussi dire que x²+x+1 = (x+1/2)²+3/4 somme de deux trucs positifs donc ne s'annulant jamais)

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:04

oui j'avais fais le discriminant et je trouvais bien sa mais je ne pensais pas que cela était juste. Merci. Mais pour encadrement, je ne vois pas du tout a quoi cela sert, je n'ai jamais vu sa dans mes cours

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:08

Encadrer une fonction c'est trouver deux valeurs a et b et montrer que la fonction ne prend que des valeurs en a et b.
Tu peux difficilement encadrer la fonction sans en étudier les variations. C'est ce que les questions suivantes vont te faire faire.

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:09

a d'accord donc ce n'est une question ? mais plutot ce que l'on doit donner à la question 3)e)?

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:12

Tu peux tout de même essayer d'encadrer la fonction sans étudier les variations. Par exemple il est assez facile de prouver que
-1 \le \dfrac{x}{x^2+x+1}\le 1 (parce que le dénominateur toujours positif est toujours plus grand que le numérateur)

Posté par
Francchoix
Bizarre 24-07-14 à 13:13

Je ne vois pas bien l'utilité de la question 3), puisque à la 2), on prouve que f admet pour minimum absolu -1 atteint pour x=-1 puisque f(x)<0 pour x<0 et pour maximum absolu 1/3 atteint pour x=1 et que pour x>0, f(x)>0.

De plus si f(x)+1 =\frac{(x+1)^2}{x^2+x+1}\geq 0 de façon évidente, pour f(x)-\frac{1}{3}, il y a une erreur, c'est f(x)-\frac{1}{3}=\frac{-(x-1)^2}{3(x^2+x+1)}.
Conclusion: les extremums sont absolus?

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:20

D'accord ! je comprend mieux l'enjeu de l'exercice... j'ai commencé a réfléchir pour la question 2)a), j'ai utilisé la formule suivante: (u/v)'=u'.v-u.v'/v2 et je trouve la même chose. Mais la 2)b) je bloque

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:21

non, à la 3) on lui fait retrouver d'une autre façon les deux bornes qu'il a déjà dû trouver au 2) en étudiant les variations. Donc à mon avis plutôt : conclusion, les bornes sont bien -1 et 1/3.

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:30

tu as la dérivée, tu étudies son signe et tu en déduis les variations de la fonction.

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:48

ok c'est bon j'ai factorisé la dérivé ce qui m'a donné (1-x)(1+x)/(x2+x+1)2, suite à mon tableau j'obtient : f'(x) et donc f(x) est décroissant de - a -1 puis croissante de -1 à 1 et décroissant de 1 à +. C'est sa ?

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:50

atteint en 1 puis 1/3

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 13:51

donc la réponse à la 2)d) est : f admet un minimum 1 atteint en -1 et un maximun 1/3 atteint en 1. C'est sa?

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 14:10

pour la question 3)a) pas de souci. Pour la question 3)b) j'ai calculé delta ce qui donne -3 donc f(x) positif et croissante. Par contre je n'arrive pas a déduire que f est majorée par 1/3

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 14:35

f(x)-1/3 = - (x-1)²/(3(x²+x+1)) 0 donc f(x) 1/3

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 14:43

donc je suppose que c'est identique pour la 3)d) : f(x)+1 = (x-1)2/x+1 ≤ 0 donc f(x)≤-1. C'est sa?

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 14:48

heu non, tu ne réfléchis pas à ce que tu écris : f(x)+1= x/(x²+x+1) + 1 = (x²+2x+1)/(x²+x+1)= (x+1)²/(x²+x+1) 0 f(x) -1

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 14:53

euh oui pardon étourderie de ma part. donc pour le e on peut conclure que 1/3 ≤ f ≥ -1 ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 15:07

Fais plus attention à ce que tu écris.
-1 ≤ f ≤ 1/3

Posté par
portugal24
re : fonction rationnelle et extremums 24-07-14 à 15:09

oui effectivement ! merci beaucoup de votre aide !!!!



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