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étudier une fonction

Posté par ilhem25 (invité) 25-02-07 à 12:22


Bonjour est ce que vous pourriez m'aider sur un dm dont voici l'énoncé:
f est la fonction définie par :
f : x (3x²+ax+b)/(x²+1)
les réels a et b étant déterminer. On appelle C sa courbe représentative dans un repère orthonormé.
1) Quels sont ses ensembles de définition et de dérivabilité ?
2) Déterminer a et b pour que la tangente a C au point d'abscisse 0 ait pour équation y = 4x+3
3) Montrer que le point I(0;3) est centre de symétrie de C.
4) Préciser la position de C par rapport à cette tangente.
5) Dresser le tableau de variation de la fonction f.
6) La fonction f admet-elle des extrema sur R? Lesquels ? Justifier la réponse.
7) Préciser la position de C par rapport à la droite d'équation y=3

Les questions 1 et 2 me posent pas de problèmes.
Pour la question 1 j'ai trouvé que la fonction est défini sur R et qu'elle est dérivable sur R
Pour la question 2 j'ai trouvé que a = 4 et que b=3
Mais pour la question 3 je n'arrive aps a trouver b=3 pour le centre de symétrie

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 12:33

Bonjour,

Que trouves-tu en 1) et 2) ?
3) Quelle méthode essaies-tu d'employer ?

Nicolas

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 12:55

En 1) je trouve que la fonction est définie sur R car x²+1   qui est le dénominateur ne peut pas être égale a 0 car un carré ne peut pas être égale à un nombre négatif
Ensuite f est dérivable sur R car f=u/v avec u(x)=3x²+ax+b dérivable sur R et u'(x)=6x+a
                                             v(x)=x²+1 dérivable sur R et v'(x)=2x
Donc f est dérivable sur R

En 2) j'ai fait de la manière suivante
on prend un point d'abscisse 0
donc f(0)=(3*0²+a*0+b)/(0²+1)=b/1=b
donc f(0)=b
f est dérivable sur R
f'(x)=(u'(x)v(x)-u(x)v'(x))/v(x)²
     = ((6x+a)(x²+1)-(3x²+ax+b)2x)/(x²+1)²
     = (x²(a-2a)+x(6-2b)+a)/(x²+1)²

f'(0)=(0²(a-2a)+0(6-2b)+a)/(0²+1)²
     =a
donc f'(0)=a

y=f'(a)(x-a)+f(a)
=ax+b
comme y=4x+b est l'équation de la tangente au point d'abscisse 0 donc a=4 et b=3

Pour la 3), j'ai fait de cette manière
R est bien centré en 0
f(a+h)=f(0+h)=(3(0+h)²+a(0+h)+b)/((0+h)²+1)
             =(3h²+ah+b)/(h²+1)
f(a-h)=f(0-h)=(3(0-h)²+a(0-h)+b)/((0-h)²+1)
             =(3h²-ah+b)/(h²+1)
f(a+h)+f(a-h)=f(0+h)+f(0-h)=(3h²+ah+b+3h²-ah+b)/(h²+1)
                           =(6h²+2b)/(h²+1)

Après ça je bloque

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 13:00

Utilise b=3, et factorise le numérateur par 6.

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 13:10

si je remplace depuis le début c'est à dire à partir de la : f(a+h)=f(0+h)=(3(0+h)²+a(0+h)+b)/((0+h)²+1)
a par 4 et b par 3 est ce que c'est faux ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 13:11

Je pense que tu peux remplacer depuis le début.

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 13:20

d'accord merci
Ensuite pour la 4) je fais la différence entre f(x) et y c'est à dire (3x²+ax+b)/(x²+1) - 4x+3

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 13:21

Non.
... - 4x moins 3

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 13:22

oui une étourderie

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 13:28

Quand j'effectue le calcul, je trouve 4x^3/x²+1
ensuite il faut faire un tableau de signe ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 13:29

Je n'ai pas vérifié ton calcul.
Mais, oui, il faut faire un tableau de signes (très facile dans ce cas).

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 13:36

dans le tableau je trouve le signe de moins pour l'intervalle - l'infini - 0 et le signe + pour l'intervalle + l'infini - 0
Donc T est au dessous de C pour x E ]-l'infini;0] et T est au dessus de C pour x E [0;+l'infini[

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 13:38

Si 4x^3/(x²+1) est juste, c'est en effet "presque" la bonne conclusion.
Comme le dénominateur est > 0, l'expression est du signe de x^3, c'est-à-dire du signe de x.
"Presque" car tu as inversé les deux.
Si la "différence" C-T est négative, cela veut dire que C est en-dessous de T, et pas l'inverse.

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 13:39

oui encore une étourderie parsque j'avais écrit ça sur ma feuille

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 13:49

ensuite pour la 5) il faut faire un tableau de variation de f donc il faut calculer les dérivées de 3x²+4x+3 on trouve 6x+4 et la dérivée de x²+1 on trouve 2x
Donc f'(x) est négative sur ]-l'infini;-1/3] positive sur [-1/3;0] et négative sur [0;+l'infini[
Donc f(x) est décroissante sur ]-l'infini;-1/3] croissante sur [-1/3;0] et décroissante sur [0;+l'infini[
Mais quand je vérifie a la calculatrice je ne trouva aps ca

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 13:55

Tu as dérivé le numérateur et le dénominateur de f.
Mais quelle est la dérivée de f ? ( (u/v)'=... )

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 14:24

oui j'avais oublié donc je trouve Donc f(x) est décroissante sur ]-l'infini;-1] croissante sur [-1;1] et décroissante sur [1;+l'infini[

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 14:25

Je ne compte pas refaire les calculs.
Si tu calculatrice indique les mêmes conclusions, tu as de fortes chances d'être dans le vrai.

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 14:25

ensuite pour f(-1) et f(1) je trouve o et 5/2 par le calcul mais je trouve 1 et 5 sur le graph

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 14:27

Montre ton calcul pour f(1) = 5/2...

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 14:43

f(1)=(3+4+3)/(1+1)²=10/2=5/2

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 14:45

Pourquoi (1+1)² au dénominateur ?

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 14:52

parce ke c'est le denominateur c'est(x²+1)²et si je remplace x par 1 ca donne ca

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 14:53

Le dénominateur n'est pas (x²+1)². Relis ton énoncé.

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 15:18

jai relu mais j'ai pas compris votre suggestion

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 15:23

Tu dis que le dénominateur de f est égal à (x²+1)². Ce n'est pas le cas. Relis ton premier message : f(x) = (3x²+ax+b)/(x²+1)

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 15:30

a oui je comprend mon erreur
merci mais pour f(-1) est normal de trouver f(-1)=0

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 25-02-07 à 15:32

Montre tes calculs...

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 17:38

pour calculer f(-1) j'ai fait (3* (-1)^3 +4 *(-1)+3)/(-1+1)=0

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 25-02-07 à 18:28

En faite je me suis trompée dans mes calculs mais je ne trouve pas f(-1)=1 mais f(-1)=-2
en faisant (3*(-1)^3+4*(-1)+3)/((-1)²+1)=-2

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 26-02-07 à 16:12

Bonjour est ce que quelqu'un pourrait me dire où est mon erreur svp merci d'avance

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 27-02-07 à 16:26

Pour f(-1), d'où vient ton 3 en gras ?
(3*(-1)^3+4*(-1)+3)/((-1)²+1)

étudier une fonction

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 27-02-07 à 18:18

je me suis trompée je croyais que c'était la puissance du premier terme mais ce n'est pas 3 mais 2

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 28-02-07 à 10:37

donc la fonction est négative sur ]-;-1]positive sur [-1;1]et négative sur [1;+
Pour f(-1)=1 et f(1)=5

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 28-02-07 à 10:38

Il ya donc des extrema sur qui sont -1 et 1

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 28-02-07 à 10:39

Je ne suis pas d'accord avec tes signes, qui laissent entendre que la fonction s'annule en -1. Or elle vaut 1 en -1.

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 28-02-07 à 10:46

En faite moi pour répondre à cette question j'ai fait un tableau

x      --1      1     +
-4x²+4             -      0    + 0      -
(x²+1)²            +           +        +
f'(x)              -           +        -
f(x)    décroissante      1 crois5   decroiss

Posté par ilhem25 (invité)re : étudier une fonction 28-02-07 à 10:48

x      -linfini    -1        1            + linfini
-4x²+4       -      0    +   0      -
(x²+1)²      +           +          +
f'(x)        -           +          -
f(x)    décroi      1 crois  5   decroiss

désolé j'ai refait le tableau de variation

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 28-02-07 à 10:48

Ton tableau, que je n'ai pas vérifié, donne les variations de la fonction f.
Cela n'a rien à voir avec son signe.

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 28-02-07 à 10:48

désolé pour la qualité de mon tableau je n'arive pas à faire mieu

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 28-02-07 à 10:50

Dans la question 5 on nous demande le tableau de variation de la fonction ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 28-02-07 à 15:46

Dans ce cas, pourquoi parlais-tu de son signe à 10h37 ?

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 28-02-07 à 18:56

a excuser moi je ne savais pas que le signe d'une fonction et le tableau de variation c'étaient la même chose

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : étudier une fonction 28-02-07 à 23:46

Au contraire, comme je répète, ce n'est pas la même chose.

variations --> croissant, décroissant
signe --> positif, négatif

Le signe de la dérivée f 'renseigne sur les variations de la fonction f.

Mais le signe de f que tu as proposé à 10h37 me semble faux.

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 05-03-07 à 22:19

bonsoir
la fonction est donc négative sur  sur ]- l'infini ;-1 [ positive sur ]-1;1[ et négative sur [1;+ l'infini [
donc on en déduit qu'il y a des extremums sur R qui sont 1 et -1 (mais j'esite avec 1 et 5) et je ne sais aps comment justifier ma reponse.
Pourriez vous m'aider svp merci d'avance

Posté par drioui (invité)re : étudier une fonction 05-03-07 à 22:24

salut
f admet des extremums en -1 et en 1

Posté par drioui (invité)re : étudier une fonction 05-03-07 à 22:26

1 est un minimum en -1 et 5 est un maximum en1

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 05-03-07 à 23:17

d'accord merci pour ton aide
pour la question 7 est ce que l'on trouve bien que C est au dessous de y= 3 pour x E ]- l'infini ; 0] et C est au dessus de y=3 pour x E [0 ; + l'infini [

Posté par ilhem25 (invité)étudier une fonction 06-03-07 à 18:59

est ce que quelqu'un pourrait il m'aider en me disant si cela est juste svp

Posté par
Rafalo
re : étudier une fonction 06-03-07 à 19:23

en effet des affirmations sont justes avec le graphique

étudier une fonction

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