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dérivation

Posté par
clemence1
18-09-21 à 19:58

Bonsoir, j'ai cet exercice à faire:

Voici l'ennoncé :
Soit f une fonction polynomiale de degré 3 définie par :
f(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d

avec a réel non nul et b,c et d des réels.

1. discuter selon les valeurs de a, de la convexité de la fonction f.

Pour cela j'ai fait :
f'(x) = 3ax^2 + 2bx + c
f''(x) = 6ax + 2b

Ensuite, j'ai résolu :
6ax + 2b >0
a> -b / 3x

6ax + 2b < 0
a < -b / 3x

Donc, f est convexe sur [ -b / 3x ; + l'infini[ et f est concave sur ] - l'infini ; -b / 3x [

2. Montrer que, quelque soit le signe de a, la courbe représentative de f admet un point d'inflexion d'abscisse
= -b / 3a


3. Appliquer ce résultat avec f(x) = 2x^3+ 6x^2 - 7x + 8

Posté par
carpediem
re : dérivation 18-09-21 à 20:14

salut

je te rappelle que la variable est x ... et je t'invite à comparer ton résultat avec la question 2/ ...

Posté par
clemence1
re : dérivation 18-09-21 à 20:39

Comment ça ?

Posté par
carpediem
re : dérivation 18-09-21 à 20:42

Posté par
clemence1
re : dérivation 18-09-21 à 21:01

Mais c'est x que j'ai et non a

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 00:33

Bonsoir

On vous a donné une famille de fonction d'inconnue x
a, b c et d sont quatre réels qui peuvent prendre toutes les valeurs, mais une fois choisies elles ne bougent pas ce sont des paramètres.

On pourrait choisir a=2 b=3   c =-1  d=7 et chercher si cette fonction a un point d'inflexion

Dans votre problème on veut quelque chose de plus général. C'est pour cela que l'on va prendre des lettres  a b  c et d

Si l'on dit que f(0)=2 alors on pourra  dire que d=2, c'est bien à x que l'on a donné la valeur 0

vous avez commencé par calculer la dérivée de f, c'est bien par rapport à x que vous l'avez fait   f'(x)=3ax^2+2bx+c puis la dérivée seconde

f''(x)=6ax+2b

Lorsque vous résolvez f''(x)>0  ce sont bien les valeurs de x que vous cherchez. Bien évidemment,  icelle dépendra de a et de b   et c'est pourquoi on va pouvoir discuter des solutions selon la valeur que l'on donnera à a

Lorsque vous avez vu la résolution d'une équation du premier degré on a discuté suivant les valeurs de a de l'ensemble solution

a\not =0 solution unique  -\dfrac{b}{a}

a=0

deux cas peuvent se présenter b\not=0  alors aucune valeur ne vérifie 0\times x+b=0
b=0 alors toutes les valeurs conviennent, car 0\times x+0=0

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 15:10

Par conséquent, f est convexe sur [-b/ 3a ; + l'infini [ et f est concave sur ] -l'infini ; -b/3a[

Mais, ensuite, il faut discuter, selon les valeurs de a donc je ne comprends pas

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 15:20

Vous voulez résoudre 6ax+2b>0

6ax>-2b\iff 3 a x>-b

Commence alors la discussion

premier cas  celui que vous avez traité vous avez implicitement considéré que a>0 puisque vous avez conservé le sens de l'inéquation

Second cas a<0 conséquence la relation d'ordre n'est plus compatible avec la multiplication par un réel négatif   que fait-on ?

Posté par
sanantonio312
re : dérivation 19-09-21 à 15:20

Bonjour,
En attendant tes premiers interlocuteurs, tu vas un peu vite pour conclure ça:

Citation :
Par conséquent, f est convexe sur [-b/ 3a ; + l'infini [ et f est concave sur ] -l'infini ; -b/3a[
Non?

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 16:28

Si a> 0
Alors : x > -b / 3a

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 16:30

3ax > -b

Si a > 0
Alors  x> -b/3a

Si a < 0
Alors x ???

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 16:30

Oui si a>0 alors f''(x) >0

ensuite

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 16:33

Oui

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 16:33

Si on multiplie les deux membres d'une inégalité par un même réel négatif alors le sens de l'inégalité est inversé

  si a<b alors -3a>-3b

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 16:35

Oui, je suis d'accord mais b on ne sait pas si il est positif ou négatif

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 16:39

Aucune importance
ce que vous faites, c'est multiplier par \dfrac{1}{3a}

on a seulement besoin de savoir si cenombre est positif ou négatif

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 16:44

Donc, si a > 0
Alors  x> -b/3a

Si a < 0
Alors x > -b/3a

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 17:01

Non cela renverse le sens de l'inégalité donc x<-\dfrac{b}{3a}

résumé

si a>0 alors f''(x)>0 si x\in\left]-\dfrac{b}{3a}~;~+\infty\right[

si a<0 alors f''(x)>0 si x\in\left]-\infty~;~-\dfrac{b}{3a}\right[

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 17:05

Je comprends mais la fonction est tjrs convexe. Comment il peut y avoir un point d'inflexion en -b / 3a ?

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 17:12

si a>0 alors f''(x)>0 si x\in\left]-\dfrac{b}{3a}~;~+\infty\right[
Par conséquent, f est convexe sur ]-b/ 3a ; + l'infini [ et f est concave sur ] -l'infini ; -b/3a[

si a<0 alors f''(x)>0 si x\in\left]-\infty~;~-\dfrac{b}{3a}\right[

Par conséquent, f est concave sur ]-b/ 3a ; + l'infini [ et f est convexe sur ] -l'infini ; -b/3a[

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 17:13

Ah si

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 17:14

Il y a un point d'inflexion en -\dfrac{b}{2a} puisque la dérivée seconde s'annule en changeant de signe

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 17:29

MERCI

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 17:31

Pas de problème pour l'application numérique ?
De rien

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 17:37

Non, c'est bon, je trouve pour la question 3 à la fin que le point d'inflexion a pour coordonnées : ( -1 ; 19)

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 17:51

D'accord
vérification

dérivation

Posté par
clemence1
re : dérivation 19-09-21 à 20:07

Merci
Bonne soirée

Posté par
hekla
re : dérivation 19-09-21 à 20:08

De rien
Bonne soirée



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