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Variation d'une fonction

Posté par
_Estelle_
08-09-06 à 19:05

Bonjour,

Pouvez-vous m'aider à étudier les variations de f définie par f : x \longr \frac{x}{x-1} définie sur R/{1} ?

Merci.

Estelle

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:06

Bonjour,

Tu as appris à dériver les fonctions ?

Skops

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:07

Bonjour

On doit le faire sans les dérivées.

En étudiant le signe d'une différence.

J'ai commencé à faire quelque chose mais ça ne donne rien. Je le poste dans 2 minutes.

Estelle

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:11

Sur ]-oo;1[ :

On pose a € ]-oo;1[ : b € ]-oo;1[ et a<b.

On a :

f(b)-f(a)=\frac{a^2}{a-1}-\frac{b^2}{b-1} \\ =\frac{a^2(b-1)-b^2(a-1)}{(b-1)(a-1)} \\ = \frac{(b+a)(b-a)+ab(a-b)}{b-1)(a-1)} \\ = \frac{(b-a)(b+a-ab}{(b-1)(a+1)}

Mais je me suis arrêtée là

Estelle

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:11

Aux erreurs de LaTeX près

Estelle

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:23

Je te propose un truc mais je ne sais pas si ca va être très bon.

Tu décomposes l'intervalle ]-oo,1[ en ]-oo;0] et [0;1[

Skops

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:25

On peut toujours essayer, merci

Par contre, ils ne sont pas bizarres tes intervalles ? Tu ne t'es pas trompé en les écrivant ? Ou alors, tu peux m'expliquer comment tu les trouves ?

Estelle

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:27

Trompé, où ?

Skops

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:28

Je sais pas, je ne comprends pas comment tu les as trouvés ?

Estelle

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:29

J'ai juste coupé pour avoir que des négatifs

Skops

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:31

En fait, je viens de comprendre en te relisant.

J'avais vu le "en" comme un "et" et je comprenais pas.

Je vais essayer comme ça, merci

Estelle

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:32

Pour moi, ca semble marcher

Skops

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:32

Bonsoir Estelle et skops

Il y a un carre ou pas dans ta fonction ?

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:33

Ton f(b) - f(a) me semble incorrect.

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:35

Bonsoir minkus,

Oui, il y a un carré. J'ai fait pas mal d'erreurs.

f(x)=x²-x-1

f(b)-f(a) = [(b-a)(b+a-ab)]/[(b-1)(a-1)] ?

Estelle

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:35

Salut minkus

En effet, j'avais pas fait attention au carré bizarre

Skops

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:36

Sinon le plus simple (sans derivee) est surement d'ecrire ce qui suit :

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

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:36

Pourquoi, on a fait une fraction à la fin alors qu'on a un polynome au début  ?

Skops

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:36

Ah il n'y a plus de quotient maintenant ?

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:37

Le "problème" c'est que le prof veut absolument qu'on étudie f(b)-f(a) en commençant comme je l'ai fait.

Estelle

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:37

Estelle >> le signe de la différence, c'est imposé ?

Skops

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:38

Skops > Oui, c'est imposé.

Minkus > Si, entre les crochets.

Estelle

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:38

Estelle, tu peux nous remettre l'énoncé correct et le f(b)-f(a) correct s'il te plait ?

Skops

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:38

Oui, désolée.

Estelel

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:41

Bon je vais faire comme si f(x)= \frac{x^2}{x-1} alors tu ecris f(x) = \frac{x^2 - 1 + 1}{x-1} = x + 1 + \frac{1}{x-1} et ensuite f(b) - f(a) est plus facile a calculer

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:42

A la limite tu peux meme l'etudier comme somme de fonctions classiques : une affine et une inverse.

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:42

Bon, je vais vous laisser

Estelle, tu es là ce soir ?

Skops

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:43

Citation :
Etudier les variations de f définie par 3$ \frac{x^2}{x-1} définie sur R/{1} ?


3$f(b)-f(a)=\frac{a^2}{a-1}-\frac{b^2}{b-1} \\ =\frac{a^2(b-1)}{(a-1)(b-1)}-\frac{b^2(a-1)}{(b-1)(a-1)} \\ = \frac{a^2(b-1)-b^2(a-1)}{(b-1)(a-1)} \\ = \frac{a^2b-a^2-b^2a+b^2}{(b-1)(a-1)} \\ =\frac{(b+a)(b-a)-ab(b-a)}{(b-1)(a-1)} \\ = \frac{(b-a)(b+a-ab)}{(b-1)(a-1)}

Estelle

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:44

Minkus > Je suis obligée de garder cette expression de départ pour étudier la différence.

Skops > Merci de ton aide Pas sûr, ça dépend (en partie) de si j'ai trouvé les variations de f Bon ap'

Estelle

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:44

minkus, décomposer l'intervalle est une bonne méthode ?

Skops

Posté par
Skops
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:44

Ok, on verra

Skops

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:49

Bon deja c'est f(a) - f(b) que tu as calcule

Bon ensuite sur ]-inf;0] tu as b < 0 , a < 0 et -ab < 0 donc tu peux conclure.

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:55

Arf... merci d'avoir corrigé

Sur ]-oo;0] :

(b-a)>0 ; (b+a-ab)<0 donc numérateur négatif.

(b-1)<0 ; (a-1)<0 donc dénominateur positif.

Et comme c'était f(a)-f(b), on a f croissante sur cet intervalle.

Tu confirmes ?

Estelle

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:56

C'est en effet une bonne methode Skops mais ca se complique pour la suite car on a besoin du signe de a + b - ab ou autrement de savoir qd a + b > ab.

Or la somme de 2 nombres positifs est superieure a leur produit si les nombres sont inferieurs a 2.

Donc tu dois faire sur [0;2] puis sur [2;+inf[

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 19:59

Je confirme.

En fait tu peux factoriser de facon astucieuse b + a - ab de cette facon

b + a - ab = ab( 1/a + 1/b - 1)

De la on voit plus facilement pourquoi 1/a + 1/b - 1 est forcement negatif sur [2;+inf[

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 20:00

OK, merci minkus.

Je vais essayer de voir la suite et je repasserai dans la soirée.

Encore merci

Estelle

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 08-09-06 à 20:01

Pas de souci.

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 11:00

Bonjour,

Voilà ce que j'ai fait finalement :

Citation :
Etudier les variations de f définie sur R/{1} par : f : --> x²/(x-1).


On pose a€]-oo;1[ ; b€]-oo;1[ ; a<b.

f(b)-f(a)=b²/(b-1)-a²/(a-1)

f(b)-f(a)=[b²(a-1)-a²(b-1)]/[(b-1)(a-1)]

f(b)-f(a)=(b²a-b²-a²b+a²)/[(b-1)(a-1)]

f(b)-f(a)=[(a+b)(a-b)+ab(b-a)]/[(b-1)(a-1)]

f(b)-f(a)=[(a+b)(a-b)-ab(a-b)]/[(b-1)(a-1)]

f(b)-f(a)=[(a-b)(a+b-ab)]/[(b-1)(a-1)]

Sur ]-oo;0] :

(a-b)<0 ; (a+b-ab)<0 => (a-b)(a+b-ab)>0

(b-1)<0 ; (a-1)<0 => (b-1)(a-1)>0

f(b)-f(a)>0 donc f(b)>f(a).

f est strictement croissante sur ]-oo;0].

Sur ]0;1[ :

a>0 ; b>0 ; a<b donc (a-b)<0 ; (a+b)>0 ; -ab<0 => (a-b)(a+b-ab)<0

0<a<1 ; 0<b<1 => (b-1)(a-1)>0

f(b)-f(a)<0 donc f(b)<f(a).

f est strictement décroissante sur ]0;1[.

On pose a€]1;+oo[ ; b€]1 ;+oo[ ; a<b.

f(b)-f(a)=[(a-b)(a+b-ab)]/[(b-1)(a-1)]

Sur ]1;2] :

a-b<0 ; (a+b-ab)>0 => (a-b)(a+b-ab)<0

1<a<2 ; 1<b<2 =>(b-1)(a-1)>0

f(b)-f(a)<0 donc f(b)<f(a).

f est strictement décroissante sur ]1;2].

Sur ]2 ;+oo[ :

a-b<0 ; (a+b-ab)<0 => (a-b)(a+b-ab)<0

a>2 ; b>2 => (b-1)(a-1)>0

f(b)-f(a)>0 donc f(b)>f(a).

f est strictement croissante sur ]2;+oo[.

Variations de f :

Sur ]-oo;0], f est strictement croissante.
Sur ]0 ;1[, f est strictement décroissante.
Sur ]1 ;2], f est strictement croissante.
Sur ]2 ;+oo[, f est strictement croissante.

Merci

Estelle

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:02

Citation :
Or la somme de 2 nombres positifs est superieure a leur produit si les nombres sont inferieurs a 2.

Je peux le dire comme ça ou bien je dois expliquer pourquoi je le dis et comment je le sais ?

Estelle

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:07

Non tu ne peux pas le dire comme ca car ce passage est faux :

a > 0 et b > 0 et  -ab<0 donc a + b - ab > 0

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:10

Il faut que tu decoupes en 3 intervalles et non 4.

Pourquoi separer [0;1] et [1;2] ? ca ne sert a rien.

Prends ]-inf;0], [0;2] et [2;+inf[

Et concernant

Citation :
Or la somme de 2 nombres positifs est superieure a leur produit si les nombres sont inferieurs a 2.


utilise plutot l'autre forme que je t'ai donnee,

1/a + 1/b - 1 < 0 sur [2;+inf[ c'est plus facile a justifier pour toi je pense et cela explique vraiment bien pourquoi on est contraint de de placer apres le 2

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:10

Il faut préciser :

a>2 et b>2 ?

Merci

Estelle

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:11

Posts croisés.

Parce qu'elle est croissante sur [0;1[ et décroissante sur ]1;2[, non ?

Estelle

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:12

Oui mais ca ne marche pas si tu places sur l'intervalle [0;1] d'ou etait extrait le passage que je t'ai donne.

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:12

Non elle est decroissante sur [0;2]

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:14

Ah, d'accord.

Mais je suis quand même obligée de séparer en 4 intervalles puisque f n'est pas monotone sur [0;2], non ? (et n'est pas définie en x=1 aussi).

Estelle

Posté par
_Estelle_
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:16

Ah. Effectivement.

Mais est-ce que je peux prendre [0;2] même si f est définie sur R/{1} ?

Estelle

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:19

Ah oui excuse moi j'avais oublie le (a-1)(b-1) donc f decroissante sur [0;2] est faux, c'etait un souvenir d'hier soir

Reprenons :

Citation :
f(b)-f(a)=[(a-b)(a+b-ab)]/[(b-1)(a-1)]


Bon sur ]-inf;0] pas de probleme ce que tu as fait est bon.

Sur [2;+inf[ on a a-b < 0, b-1 > 0, a-1>0 et a+b-ab < 0 donc f est croissante.

Sur [0;2] en effet il faut couper en 2 intervalles a cause du 1.

On a toujours a+b-ab > 0 que ce soit sur [0;1] ou [1;2].

On a aussi a-b < 0 evidemment.

Maintenant sur [0;1] b-1 < 0 et a-1 < 0 donc le produit est positif.

Sur [1;2] b-1 > 0 et a-1 > 0 donc le produit est encore positif.

Donc finalement mes souvenirs etaient bons , f est bien decroissante sur [0;1[ et sur ]1;2]

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:20

Desole pour le post un peu contradictoire je ne me souvenais plus de ce que j'avais ecrit au debut, oublie la premiere phrase.

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Variation d'une fonction 09-09-06 à 13:21

Et puisque tu sais deja deriver, tu peux "tricher" et etudier le signe de la derivee comme ca tu seras sure des variations.

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