Bonjour , pourriez vous m'aider avec mon dm de maths 😊.
Voici l'énoncé :
f est la fonction définie sur R par :
f(x)= (x^4/4)-((3/2)*x^2)+4x
1. Déterminer la fonction dérivée f' et la fonction dérivée de f', notée f" (dérivée seconde de f)
2.a) étudier les variations de f'
b) Dresser le tableau de variation de f' et en déduire que l'équation f'(x)=0 admet une unique solution a dans l'intervalle ]-∞; -1]
c) A l'aide de la calculatrice, donner un encadrement d'amplitude 10^-2 de a
3.a) Déterminer le signe de la fonction f'
b) Dresser le tableau de variation de la fonction f
c) Expliquer pourquoi f(a)= 3/4*a(4-a)
d) Déterminer le nombre de racines du polynôme f
Ce que j'ai fait :
1. f'(x)= x^3-3x+4
f"(x)= 3x^2-3
2.a) nous allons calculer le discriminant de la fonction
∆=b^2-4ac
∆=36
X1= (-b+√∆)/2a
X1= 1
X2= (-b-√∆)/2a
X2=-1
f"(x) est négative sur [-1 ; 1] et est positive sur ]- ∞; -1] et sur [1; +∞[
d'ou f'(x) est strictement décroissante sur [-1 ; 1] et strictement croissante sur ]- ∞; -1] et sur [1; +∞[.
2.a)
x - ∞ -1 1 + ∞
f" + - +
f' croissante decroissante croissante
f'(-1)=6
f'(1)=2
f'(-∞) =-∞
f'(+∞)= +∞
Sur ]-∞;-1] la fonction f' est continue et strictement croissante
x -1
f'(x) f'(-1)
f'(x) 6
Lim quand x tend vers -∞ de f'(x)=-∞
D'après le TVI f'(x)=0 admet une solution
O inclue dans [-3;+∞[ , il existe un unique a inclus dans ]-∞;-1] tel que f'(x)=0
c) f'(-2,20) est negative
f'(-2,19) est positive
Donc a est compris entre -2,20 et -2,19 avec la calculatrice
3.a)
Je en suis pas sûr mais peut être que de s'annule en -2,20 et -2,19 donc change de signe
Entre -2,20 et -2,19 le signe de la fonction est negative .
b) je ne sais pas trop comment m'y prendre
C et d . Je bloque
Merci de m'aider 😊😊
bonjour
1) oui
2) tu pouvais éviter de calculer le discriminant...
f"(x)= 3x^2-3 = 3(x²-1)
f''(x) = 0 x²-1=0 identité remarquable...
3a)
à l'aide du tableau de variation de f' dument complété, tu peux en déduire le signe de f '(x)
et comme f' est la dérivée de f, tu en déduis la variation de f
3c) que sais-tu sur f'(a) ?
Bonjour,
2) Ah, d'accord merci
Donc
Donc entre - ∞ et a le signe de la fonction est positif et entre a et + ∞ le signe est négatif ?
Donc
x. -∞. a. +∞
f'. +. -
f(x). Croissante décroissante
3)
f'(a) est positif quand a = -2,20 et est négatif quand a = -2,19
3) a. Donc
Donc entre - ∞ et a le signe de la fonction est positif et entre a et + ∞ le signe est négatif ?
Donc
x. -∞. a. +∞
f'. +. -
f(x). Croissante décroissante
3) c. f'(a) est positif quand a = -2,20 et est négatif quand a = -2,19
Je n'avais pas précisé le numéro de la question
bonjour Nellielal
2) Donc entre - ∞ et a le signe de la fonction est positif et entre a et + ∞ le signe est négatif ?
je ne trouve pas comme toi
relis ce que tu as écrit ici :
c) f'(-2,20) est négative
f'(-2,19) est positive
corrige
puis reprends la variation de f
ci-dessus, c'est 3a), pas 2) en effet
---
3c) relis la question qui définit le nombre a :
2c)en déduire que l'équation f'(x)=0 admet une unique solution a dans l'intervalle ]-∞; -1]
tu sais donc que a vérifie... quelle l'égalité ?
écris cette égalité.
3) a. Du coup c'est l'inverse , c'est d'abord négatif et positif ?
Du coup c'est décroissant puis croissant ?
3)c.
-2,20<= a<= -2,19 ?
ok pour la variation de f
on peut résumer tes résultats avec le tableau suivant (à peu près):
3c)
tu peux faire beaucoup mieux... regarde le tableau ci-dessus
f '(a) = ...?
bien sur; c'est ce que dit l'énoncé de la question 2b)
or tu as déjà établi l'expression de la dérivée f'(x)
donc f '(a) = 0 est équivalent à ...?
--
ensuite : 3c) Expliquer pourquoi f(a)= 3/4*a(4-a)
commence par écrire f(a) sur ton brouillon
puis utilise f '(a)=0
...
tu dois arriver à f(a)= 3/4*a(4-a)
est équivalent à
x^3-3x+4=0
3)c.
f(a)= 3/4*a(4-a)
x^3-3x+4=0
donc
a^3-3a+4=0
a^3-3a= -4
a^3-a= 4/3
après je ne sais pas trop comment faire
3c)
f '(a) = 0 a^3-3a+4= 0 a^3 = 3a-4
tu dois obtenir une autre expression de f(a), commence par écrire celle que tu as dans l'énoncé :
f(a) = .....
puis utilise ce qui est en bleu
allons Nellielal...
comment est définie la fonction f dans l'énoncé, au tout début, pour tout x ?
et donc en particulier, f(a) = ...
f(x) = x^4/4 -3/2x^2 +4x
donc f(a) = x^4/4 -3/2x^2 +4x --- non, on remplace x par a pour avoir l'image de a
ah oui j'avais oublié de le remplacer
donc f(a) = a^4/4 -3/2a^2 +4a
et comme a^3= a^3 = 3a-4
il faut remplacer a par son expression?
f(a) = a^4/4 -3/2a^2 +4a oui
et comme a^3 = 3a-4
il faut remplacer a^3 par son expression
sachant que a^4 = a³ * a
f(a) = a^3*a/4-3/2a^2+4a
donc
f(a) = 3a-4/4-3/2a^2+4a ---- il en manque un petit bout, et des parenthèses
reprends proprement
puis réduis, puis factorise : tu dois arriver à l'énoncé
f(a) = (3a-4) * a /4-3/2a^2+4a ---- tu as oublié *a
= ... continue sur cette voie
a²=2a-3 --- euh non, d'où ça sort, cette égalité ?
ah oui effectivement, merci
je m'était dit que comme ont avait donné l'expression de a^3 et a^4 il fallait le faire pour a^2
entre (3a^2-4a)/4-3/2a^2+4a
et -3a(a-4)/4
... le discours est un peu bref ^^
pour ma part, ça me suffit si tu sais faire,
mais j'espère que tu as davantage expliqué sur ta copie comment on passe la 1ère à la seconde ligne.
ensuite, pour arriver exactement à l'énoncé :
f(a)
...
= -3a(a-4)/4
= 3/4*a(4-a)
et la boucle est bouclée
oui j'ai réussi merci beaucoup .
d) pour cette question j'ai utilisé le discriminant de la fonction
∆=b^2-4ac
∆=9
X1= (-b+√∆)/2a
X1= -4
X2= (-b-√∆)/2a
X2=0
d) Déterminer le nombre de racines du polynôme f
... pas les racines elles-mêmes
par ailleurs, sur quelle équation tu calcules le discriminant ?
tu n'as pas oublié que le discriminant=b²-4ac ne se calcule que sur du second degré.
de quelle équation parle la question d) ?
... qu'en penses-tu ?
j'ai utilisé
f(a) = 3/4 a (4-a)
et j'ai fait
3/4a*4 - 3/4a*a
et j'ai trouvé
3a-3/4a^2
la question parle de l'équation x^4/4 -3/2x^2+4x ?
on cherche le nombre de racines de f
i.e. le nombre de solutions de l'équation f(x) = 0 ---- x, et non pas a
x^4/4 -3/2x^2+4x = 0 --- équation de degré 4, dont la résolution n'est pas au programme
en revanche on peut trouver le nombre de solutions...
en s'appuyant sur le tableau de variation de f
(cf 28-12-21 à 14:59)
et sur un certain théorème du cours...
petite piste : en quelle valeur de x, la fonction f change de variation ?
f change de variation en a ---- oui
et f(a) = ...? calcule (arrondis)
puis mets cette valeur dans le tableau de variation.
observe ensuite comment varient les images de f dans ce tableau...
combien de racines de f peux-tu prévoir ?
et pour démontrer, utilise le T.V.I que tu as dans le cours
a= -2.19
f(a)= -2.19^4/4 -3/2*-2.19^2 +4*-2.19
f(a)= -7.32
f(-1)= -3
f(1)= 3
donc on a deux racine ?
je trouve (vérifie) f(a) -10.2
en revanche
f(-1)= -3
f(1)= 3 c'est super faux - et inutile
relis attentivement mon dernier message.
on a bien 2 racines, i.e. 2 valeurs de x (que l'on ne cherche pas à déterminer !) pour lesquelles f(x) = 0
je confirme que tu dois utiliser le théorème des valeurs intermédiaires.
je reviens plus tard (et demain si tu préfères)
la fonction est continue, strictement croissante sur [-1;1]; o inclue [f(-1); f(1)] d'après le TVI f(x)=o admet une unique solution xo inclue [-1;1] [-3;3] , de plus f(-2)= -6 < 0 et f(2) = 6>0 donc 0 inclue dans [f(-2); f(2)] donc xo inclue [-6;6]
la fonction est continue, strictement croissante sur [-1;1 ] et sur ]- infini; a] ; o inclue [f(-1); f(1)] et dans [- infini; f(a)] d'après le TVI f(x)=o admet deux solutions
non, tu n'y es pas.
regarde le tableau de variation que tu as fait pour f:
f est strictement croissante sur .... quel intervalle ?
f est strictement décroissante sur .... quel intervalle ?
reprends.
je ne vais pas rester très longtemps, mais je reviens te lire demain.
a+
Bonjour ,
f est strictement décroissance sur l'intervalle sur l'intervalle ]- infini;-a] et croissant sur l'intervalle [a;+infini[
bonjour Nellielal
voilà !
reste à appliquer le TVI sur chacun des 2 intervalles que tu viens de citer
ps : note f(a) sur ton tab. de variation
Sur ]-infini;a] f est strictement décroissante
0 inclue dans [f(-infini); f(a)]
D'après le TVI il existe un unique c ]-infini;a] telle que f(x)=0
De même sur [a;+infini] f est strictement croissante; o inclue dans [f(a); f(+infini)] donc il existe un unique c [a;+infini] telle que f(x)=0
comme f est cintinue et strictement monotone sur [f(-infini); f(a)] , [f(a); f(+infini)] d'après le TVI l'équation f(x)=0 admet deux solutions.
variation f(x) - infini décroissant f(a) croissant + infini
désolé de répondre si tard mais je n'était pas chez moi
pas de souci, c'est les vacances !
variation f(x) + infini décroissant f(a)=-10.2 croissant + infini
==> je viens de regarder mon tableau de variation recopié hier 28-12-21 à 14:59 :
j' avais fait une erreur de frappe, la limite en -inf est + infini
0 inclue dans [f(-infini); f(a)] --- inclus est incorrect
0 "appartient" à l'intervalle (c'est un élément, pas un ensemble), donc
l'écriture f(-infini) me surprend... c'est ton professeur qui l'utilise ?
j'aurais plutôt écrit
mais bon, je ne sais pas tout... s'il passe un professeur par là...
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