Énonce:
But de l'exercice: étudier une fonction f définie sur \ {1} par f(x)=(2x + 1)/(x3 - 1)
Partie 1 : Recherche des asymptotes.
1) Etudier les limites de la fonction f aux bornes de son ensemble de définition.
2) En déduire les équations des asymptotes à la courbe C représentant la fonction f dans un repère.
Partie 2 : Etude des variations de la fonction f.
1) Etudier la dérivabilité de la fonction f et calculer sa fonction dérivée f'.
2) Pour étudier le signe de f', on considère la fonction g définie sur \ {1} par g(x)=-4x3-3x2-2.
a) Dresser le tableau de variations de la fonction g.
b) En déduire que l'équation g(x)=0 admet une unique solution dans \ {1}.
c) A l'aide de la calculatrice ou d'un logiciel de calcul formel, donner une valeur approchée de à 10-3 près.
d) En déduire le signe de g.
3) Dresser le tableau de variations de la fonction f
Partie 3 : Représentation graphique de la fonction f.
1) A l'aide d'un logiciel de géométrie, tracer les asymptotes à la courbe C et la courbe C.
Partie 4 : Etude d'une tangente.
1) Calculer l'équation de la tangente T à C en 0.
2) Etudier la position relative de C et de T
Mon ébauche :
Partie 1
1)
lim f(x) = lim 2x/x3 = lim 2/x² = 0+ lim f(x) = lim 2x/x3 = lim 2/x² = 0+
x- x+
lim f(x) = lim (2x+1)/(x3-1)=- lim f(x) = lim (2x+1)/(x3-1)=+
x1- x1+
2) Comme lim f(x) = lim f(x) = o+, alors f admet pour asymptote horizontale l'axe des abscisse (y = 0)
x- x+
Comme lim f(x) = - et lim f(x) = +, alors f admet une asymptote verticale d'équation x = 1
x1- x1+
Partie 2
1)
Comme lim f(x) = - et lim f(x) = +, alors f n'est pas dérivable en 1.
x1- x1+
f'(x) = [(2x+1)/(x3-1)]' (U/V)' = [(U'V - V'U)/V2] avec U= 2x+1U'= 2
= (-4x3-3x2-2)/(x3-1)2 et V= x3-1V'= 3x2
2) g(x)=-4x3-3x2-2
a) Tableau de variations de la fonction g:
| x | - +|
|g(x)|DÉCROISSANTE|
Comme g(x) est un polynôme, le sens de variations de la fonction dépend directement du signe de a, et comme a=-4, alors g(x) est strictement décroissante sur ]-;+[.
b) D'après le corollaire des valeurs intermédiaires, comme 0]-;+[, et g(x) est strictement décroissante sur ]-;+[,
alors l'équation g(x) = 0 n'admet bien qu'une seule et unique solution tel que g() = 0.
c) -1,137-1,136
d) Tableau de signe de la fonction g:
| x | - +|
| | | |
|g(x)| + 0 - |
| | | |
3)
Et là je coince...
Tableau de variations de la fonction f:
| x | - 1 +| Calculs des valeurs interdites:
| | | | | (x3 - 1)2 = 0
| g(x) | + 0 - | - | x6 - 2x3 + 1 = 0
| | | | | On pose X = x3, et on obtient:
| g(x) | DÉCROISSANTE | X2 - 2X + 1 = 0
| | | | | = 0 x1 = 1
|(x3-1)2| + | + 0 + |
| | | | | En divisant les signes g(x) par ceux de (x3-1)2 j'obtiens donc :
| f'(x) | + | - || - |
| | | || | Et comme la variation d'une fonction dépend du signe de sa dérivée (f' négative = f décroissante (D), f' positive = f croissante (C)), j'obtiens donc :
| f(x) | C | D || D |
Alors que la calculatrice m'annonce :
| x | - 1 +|
| |0+ ||+ |
| f(x) | D || D |
| | -|| 0+|
Partie 3
C'est fait (via la calculatrice, c'est pas compliqué)
Partie 4
1)
(T): y = f'(0)(x-0) + f(0) avec f'(0) = (-4(0)3-3(0)2-2)/((0)3-1)2 = -2
= -2x-1 et f(0) = (2(0) + 1)/((0)3 - 1) = -1
2)
C est en dessous de T sur ]-;1[ puis au dessus sur ]1+[
Bonjour
limites et asymptotes, lu rapidement, cela me semble OK
par contre
pour étudier la dérivabilité de g, utilise les théorèmes du cours
c'est le quotient de deux polynômes, càd une fonction rationnelle...dérivable partout où elle est définie
et pour :
Bonjour
limites et asymptotes, lu rapidement, cela me semble OK
par contre
pour étudier la dérivabilité de g, utilise les théorèmes du cours
c'est le quotient de deux polynômes, càd une fonction rationnelle...dérivable pa
et pour :
Effectivement, je vous remercie, j'ai corrigé ma rédaction.
Ceci dit, ça ne change pas mon analyse pour les variations de f (partie 2 question 3)
Effectivement !!! Merci, j'avais pas fais attention... Du coup tout mon exercice est logique.
Merci beaucoup. Bon week-end.
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