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Niveau Maths sup
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etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3)

Posté par
unknown78
13-12-09 à 16:59

Bonjour à tous,

je dois étudier cette fonction, c'est variations.
je trouve la dérivée: f'(x)=(x-1)(x^3-3x+2)^(-2/3)
mais concernant c'est variations je trouve pour x<1 f'(x)<0 donc f décroissante mais c'est faux car il y a une solution x=-1. es ce que je peux passer à x complexe pour résoudre ceci merci.
Si vous pouvez me donner quelques indications...
merci

Posté par
Narhm
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 17:08

Bonjour,

Un petit soucis dans ta dérivée :
Si   3$ f(x)=(x^3-3x+2)^{\fr{1}{3}}  alors      3$ f^'(x)=\fr{1}{3}\fr{3x^2-3x}{(x^3-3x+1)^{2/3}}=\fr{x^2-1}{f(x)^2}

Posté par
Narhm
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 17:09

3$ f^'(x)=\fr{1}{3}\fr{3x^2-3}{(x^3-3x+1)^{2/3}}=\fr{x^2-1}{f(x)^2}

Un 'x' en trop

Posté par
unknown78
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 17:10

oui merci effectivement,

mais si j'étudie la fonction avec x réel, pour certaine valeurs de x négatif elle n'est pas définit non?

Posté par
Narhm
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 17:19

Oui bien sur, elle n'est pas définie là ou f s'annule.
Comme f est une fonction polynomiale, elle a trois racines dans C. Ici, ses racines sont toutes réelles, donc il y a 3 valeurs exclure pour la dérivée de f.

Posté par
Narhm
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 17:29

Je reprends :
La dérivée de f n'est pas absolument pas définie pour les valeurs x de R qui annule f.
Or f s'annule ssi la fonction polynomiale xx3-3x+1 s'annule.
Ce polynome a trois racines et on montre facilement que ses racines sont réelles. Donc il faut prendre des précautions sur f' pour ces 3 valeurs, ok ?

Posté par
unknown78
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 17:37

ok c'est compris, merci beaucoup.
juste une autre question pour l'étude asymptotique au voisinage de l'infini, faut il faire un développement limité au voisinage de l'infini?

Posté par
Narhm
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 17:41

Oui, c'est l'une des utilisations pratique du développement limité.
En faisant le DL de f en + ou - l'infinie, tu prouveras l'existence d'asymptote et la position de la courbe de f par rapport à ces asymptotes.

Posté par
unknown78
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 17:51

d'accord merci beaucoup pour ton aide

Posté par
Narhm
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 18:00

De rien,
si jamais tu en as besoin : 3$ f(x)=x-\fr{1}{x}+o(\fr{1}{x}) au voisinage de +/- infinie.

Posté par
unknown78
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 18:47

encore une petite question,
je n'arrive pas a trouver un développement limité de telle sorte à pouvoir déduire les asymptotes en + et - l'infini, pouvez vous m'aider?

Posté par
Narhm
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 18:50

Oui bien sur.

Pose le changement de variable x=1/t pour te ramener à un DL en 0.
Fais sortir le terme en 1/t^3 qui apparait et utilise le DL usuel de 3$ (1+t)^{\alpha}=1+\alpha t+\fr{\alpha(\alpha-1)}{2}t^2+\cdots

Tu peux poster tes calculs pour qu'on vérifie si tu veux.

Posté par
unknown78
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 18:57

je ne comprends pas quand tu dis de faire sortir le terme en 1/t^3

Posté par
unknown78
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 19:03

j'obtient f(1/x)=((x-(1/3)-(1/6x)+o(1/x))*2^(1/3)

Posté par
Narhm
re : etude de la fonction (x^3-3x+2)^(1/3) 13-12-09 à 19:14

Si on pose x=1/t.
3$ f(x)=f(1/t)=(\fr{1}{t^3}-\fr{3}{t}+1)^{1/3}=\fr{1}{t}(1-3t^2+t^3)^{1/3}
Quand x tend vers +oo, t tend vers 0 et on peut donc utiliser les Dl classique pour développer le facteur de droite.



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