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les fonctions composées

Posté par
florian2
06-08-07 à 22:18

bonsoir,
comment savoir lorsqu'on est confronté à une fonction composée,si on a affaire à g°f ou f°g?
merci

Posté par
Nightmare
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:22

Bonsoir

Ben, a priori on ne sait pas... Ca dépend ce qu'on fait, ça dépend de l'énoncé.

On ne demande jamais "calculer la composée des deux fonctions"

On dira tout le temps "calculer la composée de telle fonction suivie de telle fonction" ou directement "calculer fog"

Posté par
infophile
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:22

Bonjour

Est-ce que tu peux donner un exemple ?

Genre si tu as h: x\to \sqrt{x^2+1} alors c'est la composée de deux fonctions :

x\longright_{f}x^2+1\longright_{g}\sqrt{x^2+1}

Donc x\to f(x)=x^2+1 et x\to g(x)=\sqrt{x}

Et on a x\to h(x)=gof(x)

Posté par
infophile
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:23

Enfin quand je dis "c'est la composée de deux fonctions" c'est plutôt "on peut l'écrire comme la composée de deux fonctions"

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:30

on m'a donné 6 fonctions sans preciser si il s'agissait de f°g ou g°f
1)f(x)=sin[(3x)-(pi/3)]
2)f(x)=(x+1)/(x-1) (le tout est sous la racine)
3)f(x)=(x²-4x)^5
4)f(x)=1/[(x²+1)^3]
5)f(x)=sinx
6)f(x)=(sin x) /(cos²x+1)

telles sont les fonctions composées à dériver .le probleme est que je ne sais pas si c'est g°f ou f°g
à chaque fois.
merci

Posté par
infophile
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:36

Déjà qu'est-ce que tu appelles g ?

Posté par
Dremi
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:38

C'est g\circ h !
Tu as des fonctions f qu'il s'agit de décomposer en fonctions élémentaires dont tu connais la dérivée.

Posté par
Dremi
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:40

Je voulais écrire:
C'est f=g\circ h !

Posté par
infophile
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:41

Bonsoir Dremi et bienvenue sur l'

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:42

dans le cas de l'exemple 1,on a 2 fonctions:
u(x)=sin x
et v(x)=(3x)-(pi/3)
faut il appliquer u°v ou v°u ?

Posté par
infophile
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:43

Il faut appliquer u o v

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:47

donc f'(x)=v'(x).u'°v(x)
mais dans quel cas on applique v°u par exemple?

Posté par
Dremi
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:47

C'est uov par définition qui n'est pas commutative de la composée de u par v. Définitions:
uov(x)=u(v(x))
vou(x)=v(u(x)).

Posté par
infophile
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:48

Regarde u o v (x) = u( v(x) )

Et u(X)=sin(X) donc en remplaçant X par v(x)=3x-pi/3 on a bien u( v(x) ) = sin(3x - pi/3)

Posté par
Dremi
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:51

Si tu poses
u(x)=(3x)-(pi/3) et v(x)=sin(x),
alors f1=vou!

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 06-08-07 à 22:56

ok merci infophile et Dremi...
je vais essayer de dériver ces 6 fonctions et je posterai mes résultats ultérieurement.

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 09:21

pour la dérivée de la fonction n°3:
je trouve -6x (x²+1)²/(x²+1)^6
normalement je dois trouver -6x/(x²+1)^4
je ne vois pas d'ou vient mon erreur?!

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 09:32

pour la dérivée de la fonction n°4:
je trouve -6x (x²+1)²/(x²+1)^6
normalement je dois trouver -6x/(x²+1)^4
je ne vois pas d'ou vient mon erreur?!

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 10:16

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 11:53

f(x)=sinx/(cos²x+1)
comment décomposer cette fonction composée en 2 ?
merci de bien vouloir m'indiquer une piste.

Posté par
kiko21
re : les fonctions composées 07-08-07 à 12:01

Bonjour,

en remplaçant sin(x) par (1-cos²x)

A+, KiKo21.

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 12:11

désolé je ne comprends pas
pourquoi remplacer sin(x) par V(1-cos²x) ?

Posté par
kiko21
re : les fonctions composées 07-08-07 à 12:21

Pour avoir h(x) = cos^2x

Posté par
borneo
re : les fonctions composées 07-08-07 à 12:31

Citation :
pour la dérivée de la fonction n°4:
je trouve -6x (x²+1)²/(x²+1)^6
normalement je dois trouver -6x/(x²+1)^4
je ne vois pas d'ou vient mon erreur?!


Sauf erreur, c'est la même chose  

En appliquant la formule (u^n)' = nu^(n-1)*u' tu tombes directement sur la réponse demandée sans avoir à simplifier.

Posté par
kiko21
re : les fonctions composées 07-08-07 à 12:44

Salut Bornéo !!

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 12:46

pour la fonction n°6,
j'ai procédé d'une autre maniere:
j'ai posé:u(x)=sin(x) donc u'(x)=cos(x)
v(x)=cos²x+1 soit v'(x)=-2sin(x)
ai-je le droit de procéder ainsi?

Posté par
kiko21
re : les fonctions composées 07-08-07 à 12:50

non, non !!

Dans f, tu dois identifier u et v (ou g et h...), mais en aucun cas v' ou u'

Explications :

h(x) = cos^2x
g(x) = \frac{\sqrt{1-x}}{x+1}
f(x) = g \circ h(x) = \frac{\sqrt{1-cos^2x}}{cos^2x+1} = \frac{sinx}{cos^2x+1}

A+, KiKo21.

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:00

mais d'ou vient le g(x)=V(1-x)/(x+1)?

Posté par
borneo
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:00

Citation :
on m'a donné 6 fonctions sans preciser si il s'agissait de f°g ou g°f

4)f(x)=1/[(x²+1)^3]

telles sont les fonctions composées à dériver .le probleme est que je ne sais pas si c'est g°f ou f°g
à chaque fois.
merci


Je te montre pour la 4, car je n'y connais rien en trigo  

f(x)=1/[(x²+1)^3] = (x²+1)^(-3)

Première étape pour faire cet exo, c'est définir les deux fonctions g et h qui permettront d'appliquer la formule :

f(x) = goh(x)  
f '(x) = g'[h(x)]h'(x)

Citation :
le probleme est que je ne sais pas si c'est g°f ou f°g


Dans la formule on les appelle g et h. Ce qu'il faut savoir avant tout, c'est que goh(x) veut dire qu'on fait d'abord h(x) puis on fait g[h(x)]

Dans notre exemple, on fait d'abord h(x) = x²+1   puis g(x) = x^(-3)

Si ça ne te semble pas évident, il faut revoir les fonctions composées, il y a des fiches là dessus dans les fiches de première. Je pense qu'il faut maîtriser la composition de fonctions pour s'en servir en dérivation.  

Ensuite on trouve que

comme h(x) = x²+1    h'(x) = 2x

comme g(x) = x^(-3)   g'(x) = -3x^(-4)

Comme f(x) = goh(x)  
f '(x) = g'[h(x)]h'(x) = [-3(x²+1)^(-4)]*2x  = -6x(x²+1)^(-4) = -6x/(x²+1)^4

On arrive donc au même résultat qu'avec la formule (u^n)' = nu^(n-1)*u'

Posté par
borneo
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:02

Salut Kiko21  

Posté par
infophile
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:09

Et voici un excellent topic qui peut toujours servir

Composée de fonctions : petite astuce pour vérifier gof(x)

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:17

mais d'ou vient le g(x)=V(1-x)/(x+1)?
(dans le poste de kiko21 de 12h50)

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:25

pouvez vous m'aider à deriver la fonction n°6 svp
merci

Posté par
kiko21
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:28

g(x) = \frac{\sqrt{1-x}}{x+1}

est obtenu à partir de f(x) = \frac{sinx}{cos^2x+1} = \frac{\sqrt{1-cos^2x}}{cos^2x+1}

et en posant h(x) = cos^2x

Posté par
Dremi
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:30

Tu peux procéder comme cela, mais tu n'as pas écrit ta fonction f comme une composée, mais comme un quotient.

Erreur dans ta dérivation de v:
v'(x)=-2sin(x)cos(x)=-sin(2x).

Si tu veux écrire f comme une composée (c'est a priori la méthode qu'on t'impose), la proposition de kiko21 n'est pas juste:
\sin(x)=\pm\ \sqrt{1-\cos^2(x)}.
Par contre
\cos^2(x)=1-\sin^2(x),
donc
f=uov avec u(x)=x/(2-x2) et v=sin.

Posté par
borneo
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:37

Florian :

Citation :
désolé je ne comprends pas
pourquoi remplacer sin(x) par V(1-cos²x) ?


Bien que n'aimant pas la trigo, je me souviens que sin²x + cos²x = 1  



Kévin : je le mets dans mes favoris  

Posté par
kiko21
re : les fonctions composées 07-08-07 à 13:53

Oups ! Toutafé Dremi !!

h(x) = sinx
g(x) = \frac{x}{2-x^2}
f(x) = g \circ h(x) = \frac{sinx}{2-sin^2x} = \frac{sinx}{cos^2x+1}

A+, KiKo21.

Posté par
kiko21
re : les fonctions composées 07-08-07 à 14:22

Et tu trouveras :

f'(x) = \frac{3cosx - cos^3x}{(cos^2x+1)^2}

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 19:50

désolé mais je ne comprends pas la demarche de kiko21:
1°) pourquoi g(x)=x/(2-x²)? (ligne 2 du post de 13h53)
2°)comment dans f(x),peut on avoir (2-sin²x)=cos²x+1) (au denominateur)
3°) comment aboutit on à  : f'(x)=(3 cosx - cos^3x)/(cos²x+1)² ?
merci

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 20:21

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 20:38

comment deriver :f(x)=(sin x) /(cos²x+1)
désolé mais je ne comprends pas les explications ci-dessus (de kiko21)...
peut on poser:
g(x)=sin(x)
et h(x)=1/(cos²x+1) ?

Posté par
Dremi
re : les fonctions composées 07-08-07 à 20:54

Alors évidemment que tu peux écrire pour dériver f
g(x)=sin(x) et h(x)=1/(1+cos2x),
mais alors f=gh et tu as écrit ta fonction comme un produit et non comme une composée.

Tu trouveras la dérivée avec ta méthode, mais si tu veux dériver sans écrire ta fonction comme une composée, il est plus rapide de poser
g(x)=sin(x) et h(x)=1+cos2x
et alors f=g/h quotient.

Posté par
cailloux Correcteur
re : les fonctions composées 07-08-07 à 20:58

Bonjour,

Une manière de procéder:

3$g(x)=\frac{x}{2-x^2}

3$h(x)=sin\,x

Le cours dit que 3$[(g \circ h)(x)]'=(g'\circ h)(x).h'(x)

Ou bien: 3$\left[g[h(x)]\right]'=g'[h(x)].h'(x)



Ici 3$g'(x)=\frac{2-x^2+2x^2}{(2-x^2)^2}=\frac{2+x^2}{(2-x^2)^2}

Et 3$h'(x)=cos\,x

On a donc: 3$\left[g[h(x)]\right]'=\frac{2+sin^2x}{(2-sin^2x)^2}.cos\,x=\frac{(3-cos^2x).cos\,x}{(1+cos^2x)^2}=\frac{3cos\,x-cos^3x}{(cos^2x+1)^2}

Posté par
Dremi
re : les fonctions composées 07-08-07 à 21:00

Pour arriver à décomposer f en goh,
tu peux écrire
f(x)=g(X) avec X=h(x).
Donc on prend pour h une fonction telle que h(x) se répète dans l'expression de f(x)
et on obtient g en remplaçant h(x) par X dans l'expression de f(x).

Posté par
Dremi
re : les fonctions composées 07-08-07 à 21:01

Il faut lire
et on obtient g(X) en...

Posté par
Dremi
re : les fonctions composées 07-08-07 à 21:07

Cailloux
dans ta formule de dérivation d'une fonction composée,
il y a une imprécision dans tes notations:
la variable x devrait être après le signe dérivée de la composée.

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 07-08-07 à 21:09

je ne comprends pas d'ou vient le: x/(2-x²) dans le post de 20h58

Posté par
cailloux Correcteur
re : les fonctions composées 07-08-07 à 21:30

>> florian2

Je suis reparti du post de 13h53, soit à calculer:

3$(g\circ h)'

sachant que: 3$h(x)=sin\,x
et que: 3$g(x)=\frac{x^2}{2-x^2}

Tu avais à dériver 3$f(x)=\frac{sin\,x}{cos^2x+1}=\frac{sin\,x}{2-sin^2x}

On a bien 3$f= g\circ h

Posté par
cailloux Correcteur
re : les fonctions composées 07-08-07 à 23:33

Ou plutôt 3$g(x)=\frac{x}{2-x^2}

Posté par
florian2
re : les fonctions composées 08-08-07 à 09:24

dans le poste de 20:58,je ne vois pas quelle formule trigonometrique nous permet de passer de ((2+sin²x).cosx)/(2-sin²x)² à : ((3-cos²x).cosx)/(cos²x+1)²
merci

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