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Niveau Lycéen curieux
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"côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction reciproque

Posté par
oussema12
27-11-22 à 13:05

Bonjour,

soit f une fonction qui realise une bijection de I dans J
soit a un reel de I
Cf admet une demi-tangente à droite au point d'abscisse a
par symetrie, Cf-1 admet une demi-tangente à (droite ou à gauche ?) au point d'abscisse f(a).
Mon probleme est comment savoir si la demi-tg de Cf-1 sera a gauche ou à droite

Merci d'avance

Posté par
carpediem
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 13:26

salut

ben fais un dessin : comment passe-t-on de la courbe d'une fonction à la courbe de sa réciproque ?

(essaie avec des fonctions usuelles dont tu connais la réciproque)

Posté par
oussema12
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 17:08

Salut,

j'ai fait plusieurs exemples (avec geogebra) et j'ai deduit une regles pour les demi-tangentes verticales et horizontales mais je n'ai pas pu trouver une regle pour les demi-tangentes obliques, j'ai essayer de faire une relation avec le sens de variation de f en ce point mais en vain

Posté par
carpediem
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 17:34

peux-tu me donner des couples de fonctions réciproques usuelles ?

Posté par
oussema12
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 18:17

f(x) = x^{n}, f^{-1}(x) = \sqrt[n]{x}
 \\ f(x) = \frac{1}{x}, f^{-1}(x) = \frac{1}{x}
 \\ f(x) = e^{x}, f^{-1}(x) = lnx
 \\ ....
 \\
j'ai aussi essayer avec d'autres fonctions
(j'ai dessiné le graphe de la reciproque sans avoir son expression par l'outil curve donnant lensemble des points (f(x), x)

Posté par
carpediem
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 19:08

ok ... je te propose de prendre simplement n = 2 pour la première et de ne considérer que la première et la troisième

donc f(x) = x^2 et g(x) = e^x
trace leur courbe et une tangente en un point quelconque puis leur réciproque

que remarques-tu ?

aide : considérer une droite particulière simple ...

Posté par
oussema12
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 19:39

Salut,

encore bloqué, avec les fonctions que vous avez recommendé ok remarque que si la demi-tg est à droite alors son image est à droite et vice-versa, mais pour une fonction tq   -x^{2}, \text{de reciproque  } -\sqrt{-x} on remarque que si une demi-tg est à gauche alors son image est à droite et vice-versa

edit  : formule LaTeX rendue lisible

Posté par
carpediem
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 19:50

ne vois-tu pas une symétrie par rapport à une certaine droite ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 20:18

Bonjour,

il serait intéressant de voir la figure fausse (?) que tu as faite avec Geogebra ...

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q05 - Puis-je insérer une image dans mon message ? Comment faire ? Quelle image est autorisée ?

Posté par
oussema12
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 22:25

Bonjour,

Citation :
ne vois-tu pas une symétrie par rapport à une certaine droite ?
, je sais que Cf-1 et Cf sont symetriques par rapport à la premiere bissectrice (et de meme pour les demi-tabgentes) mais ça ne ma pas aider à determiner si l'image dune demi-tg à droite d'un point de Cf serait à gauche ou à droite du point de Cf-1

mathafou voir figure ci-conte

 côté  de la demi-tangente à la courbe d\'une fonction recip

Posté par
oussema12
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 27-11-22 à 23:12

Rebonjour,

J'ai perdu tout ce temps à essayer de trouver une règle géométrique alors que j'aurais pu simplement utiliser une preuve analytique.

soit T une demi-tangente (non verticale) à Cf à droite au point d'abscisse a
alors T est d'equation y = f'(a)x + f(a) - f'(a).a, x ≥ a
soit T' la demi-tangente à Cf-1 (à droite ou à gauche) au point d'abscisse f(a) = b
en utilisant soit la symetrie par rapport à la 1ere bissectrice, soit la definition de la tangente, On trouve que T' est d'équation y = (f-1)'(b).x + f-1(b) - (f-1)'(b).b, y ≥ a

on s'interesse au "sens" de T'
donc de la partie y ≥ a
y ≥ a (f-1)'(b).x + f-1(b) - (f-1)'(b).b ≥ a (f^{-1})'(b).x  ≥ (f^{-1})'(b).x \frac{x}{f'(a)}\frac{b}{f'(a)}
ainsi on peut conclure que le "sens" de la demi-tangente depend de celui de la demi-tangente initiale (de Cf) et le signe de f'(a)
exemple:
si T demi-tangente à droite au point d'abscisse a à Cf et f'(a) < 0 alors T' (symetrie de T) est la demi-tangente à gauche au point d'abscisse f(a) à Cf-1

note: la symetrie d'une demi-tangente verticale dirigée vers le haut, se trouve toujours à droite du point image.
la symetrie d'une demi-tangente verticale dirigée vers le haut, se trouve toujours à gauche du point image.

Posté par
mathafou Moderateur
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 28-11-22 à 11:53

OK pour ta figure geogebra, mais ce n'était pas ce que tu disais dans

oussema12 @ 27-11-2022 à 19:39

une fonction tq -x^{2}, \text{de reciproque  } {\red -}\sqrt{-x}


sur Geogebra la réciproque affichée est {\red +}\sqrt{-x}
et il faut obligatoirement préciser que f(x) = -x^2 {\red \text{ sur } [0; +\infty[
je n'ai pas vérifié tes calculs, mais la conclusion (dépend du signe de f'(a)) me semble correcte.

note :
si la demi tangente de f est horizontale celle de f-1 est verticale et vice versa

Posté par
carpediem
re : "côté" de la demi-tangente à la courbe d'une fonction recip 28-11-22 à 17:41

une demi-tangente est la donnée d'un point A(x, y) et d'un vecteur directeur u (a, b)

la demi-tangente est alors l'ensemble des points M tels que \vec {AM} = k \vec u $ avec $ k \ge 0

par symétrie par rapport à la première bissectrice A devient B(y, x) et u devient v(b, a)

il est alors "aisé" de conclure ...



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