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fonction derives et sens de variation

Posté par
miss-mel9227
20-12-11 à 13:31

On considere la fonction f definie par f(x)= x²-x/x²+1

1) calculer f'(x) et etudier son signe
2) dresser le tableau de variation de f sur l'intervalle (-7;7)
3) tracer la représentation graphique C de f pour x appartenant (-7;7)
4) déterminer l'équation de la tangente T a la courbe C en son point d'abscisse 0, préciser la position de C par rapport a T
5) déterminer l'équation de la tangente T' la courbe C en son point d'abscisse 1, préciser la position de C par rapport a T'
6) représenter sur le dessin précédent les tangentes T et T'

Merci par avance pour ceux qui pourront m'aider à résoudre cet exercice

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:34

Bonjour miss-mel9227

pour dériver, tu prends la dérivée d'un quotient
(u/v)' = (vu'-uv')/v²

puis tu étudies son signe

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:37

pour la dérivée je trouve 4x3 - 2x² + 2x/(x²+1)²

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:39

tu devrais mettre des parenthèses;...

non, les x3 se simplifient...

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:41

je ne vois pas comment simplifier ...

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:43

tu dois faire une erreur en dérivant..

f'(x)=\frac{(x^{2}+1)(2x-1)-(x^{2}-x)(2x)}{(x^{2}+1)^{2}}
sauf erreur de ma part...

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:48

moi je trouve

u(x) = x²-x
u'(x)= 2x
v(x)= x²+1
v'(x)= 2x

donc f'(x)= 2x*(x²+1)+(x²x)*2x/(x²+1)²
          = 2x3 + 2x + 2x3 - 2x²
          = 4x3  2x² + 2x/(x²+1)²

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:53

attention! tu repasses sur une erreur...
tu dis :

Citation :
u(x) = x²-x
u'(x)= 2x



non! u'(x) = 2x - 1

OK ?

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:55

ha oui tu as raison je vais la recalculer

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:56

OK

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 13:59

alors je trouve x² + 2x - 1 / (x+1)²

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:02

(x² + 2x - 1) / (x+1)²

avec des parenthèses, c'est mieux !....OK pour la dérivée

est ce qu'elle s'annule ? , etc...
et quel est son signe

A toi !

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:04

ok je fais ca de suite !

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:09

alors pour le discriminant je trouve 8 avec x1= -5 et x2= 5 et pour (x²+1)² je trouve x= -racine de 1

désolé mais les maths et moi on n'est pas ami j'ai beaucoup de mal

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:13

alors pour le discriminant je trouve 8

OK

mais les solutions sont \frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a} et \frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}

et à mon avis tu as oublié la racine....

tu devrais trouver une fois simplifiées
-1-2 et -1+2

vas y, fais le...

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:19

x1= -2-2racine de 2/2*1

x2= -2+2 racine de 2/2*1

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:31

c'est exact, et comme je peux mettre 2 en facteur au numérateur, cela se simplifie avec le 2 du dénominateur d'où le résultat que j'avais écrit

\frac{-2+2\sqrt{2}}{2}= \frac{2(-1+\sqrt{2})}{2}= -1+\sqrt{2} et

même chose pour la seconde avec un signe moins

donc on sait que f'(x) = (x² + 2x - 1) / (x+1)²

le dénominateur est positif
le numérateur est un polynôme du second degré dont je connais les solutions
je peux écrire son signe dans un tableau et faire le tableau de variations de f

A toi !

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:42

X      -infini    -1-racine de 2    -1+racine de 2  +inf

x²+2x-1    +            0        -        0       +
x²+1       -                     +                -  

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:46

je me suis trompee

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:50

je trouve

x         -inf      -1-2racine   -1   -1+2racine  + inf
x²+2x-1          +        0   -       -       0     +
x²+1             -            -   0   +             +
signe            -            +       -             +

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:51

je ne sais pas si tu vas comprendre ce que j'ai mis

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:55

je comprends, mais il y a une erreur

ne pas mettre -1 pour les x, car il ne sert à rien, donc je l'enlève

1re ligne le polynôme du second degré OK

2e ligne : le dénominateur, ce n'est pas ça... c'est (x²+1)², mais que ce soit l'un ou l'autre, le signe est +++

d'où le signe de la dérivée (dernière ligne) va être
+ 0 - 0 +

regarde un peu si tu comprends

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 14:58

ok c'est bon j'ai compris j'ai vu mon erreur

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:10

comment faire pour tracer la représentation graphique question 4

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:17

la courbe se trace grâce à ton tableau de variations, et tu peux t'aider de ta calculatrice

pour la Question 4
une tangente
ici la tangente en O(0,0)

tu as du voir qu'une équation de tangent s'écrit : Y=f(a)+f'(a)[X-a] où a est l'abscisse du point de la courbe où tu cherches la tangente

ici, a=0
donc tu dois chercher f(0)
f'(0) et tu remplaces tout, et ensuite tu traces sur le même repère

pour la position, tu vas devoir calculer la différence entre f(x) et Y de la tangente, et étudier le signe, et tu devrais retrouver des signes qui justifieraient mon dessin

fonction derives et sens de variation

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:21

pour f(0) je trouve 0 et pour f'(0) je trouve 1

et apres avec la formule y= f'(x0)(x-x0) + f(x0)je trouve y = -1 x


c bon ou pas

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:25

attention
f'(0)= -1

équation de la tangente : y = -x effectivement, c'est la droite bleue sur le dessin

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:27

oui f'(0) c'est bien -1 j'ai oublié le -

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:30

maintenant, position

f(x) -(-x) = \frac{x^{2}-x}{x^{2}+1}+x

tu réduis au même dénominateur, tu simplifies et tu étudies le signe du quotient

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:35

ou tu trouves cette formule ? en faisant ce que tu m'as dit je trouve x3

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:38

cette formule, c'est la différence entre f(x) et y=-x de la tangente

tu as perdu un x² dans tes calculs....en réduisant au même dénominateur;...

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:42

j ai fait

x²-x+x/x²+1
x²-x+x(x²+1)/(x²+1)
x²-x+x3+x/(x²+1)
x3

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:45

x²-x+x/x²+1 mal écrit, ...mais tu as rectifié à la ligne suivante

[x²-x+x(x²+1)]/(x²+1) OK

x²-x+x3+x/(x²+1) OK

et où tu fais passe le x² du début, il reste, non ?

et cela fait (x²+x3)/(x²+1) NON ?

factorise le numérateur maintenant, et étudie le signe du quotient

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:48

je pensais que le x² du haut et celui du bas s'annule

je trouve x(x+x²)/(x²+1)

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 15:52

Citation :
je pensais que le x² du haut et celui du bas s'annule


vilaine !....

non, car ce ne sont pas des produits mais des sommes, OK !

donc, on obtient pour la position relative

f(x) -(-x) = x(x+x²)/(x²+1)= x²(1+x)/(x²+1) c'est encore mieux....

signe du dénominateur (x²+1) : un carré plus un, toujours positif, aucun souci

numérateur : x²(1+x)
s'annule pour.....
signe de x²
signe de (1+x)
A toi !

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 16:01

alors

x         -inf       -1            +inf
x²+1             +           +
x²        
1+x              -    0       +


pour x² je ne sais pas si c'est positif ou negatif

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 16:13

x² : tu peux ajouter x=0 dans ton tableau
et le signe est + 0 + (car un carré est toujours positif ou nul), mais il est intéressant de savoir quand cela vaut 0 car ce sera un point de contact entre la courbe et la tangente...complète ton tableau

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 16:18

x       -inf    -1   0   +inf


x²+1     +        +        +

x²        +       +   0     +


1+x       -      0     +     +

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 16:28

très bien,
donc signe de f(x)-(-x) : - 0 + 0 +

donc pour x ]-, -1[ la courbe est en dessous de la droite (et je vérifie sur le dessin)

pour x ]-1, +[, la courbe est au dessus de la droite

pour x = -1 ou pour x = 0, la courbe et la droite ont un point commun (et je vérifie sur mon dessin)

voilà ! tu as compris ?

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 16:32

a peu pres c'est encore un peu flou mais je vais revoir l'exo après par contre sur ton dessin il manque une tangente la tangente T'

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 16:38

je sais, je l'avais mise mais l'ai enlevée avant de te l'envoyer, car j'ai eu peur que ça t'embrouille..on voyait moins bien la position relative, tu vas voir...le nouveau dessin est moins lisible...

donc maintenant, je vais pouvoir la remettre, et j'agrandis....

fonction derives et sens de variation

Posté par
miss-mel9227
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 16:43

merci beaucoup mais il va vraiment falloir que je revois l'exo car je ne comprends pas certaines choses comme comment tracé la courbe f les tangentes c'est vraiment très flou

Posté par
malou Webmaster
re : fonction derives et sens de variation 20-12-11 à 16:50

la courbe, tu fais un tableau de valeurs

les tangentes
une droite : tu prends le point de tangence, plus un autre point grâce à l'équation que tu as trouvée

si tu as des problèmes, tu peux poster jeudi...

je reviendrai voir !



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