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Dérivées

Posté par
clemence1
26-10-21 à 13:51

Bonjour à tous, j'ai cet exercice à faire :
il y a un tableau de signe, je dois le prendre en photo est ce possible ?

Ennoncé:
Soif f une fonction définie et dérivable sur R \ [-3], dont le tableau de variation est le suivant :
voir photo:

On sait, de plus, que pour tout réel x différent de -3, f(x) peut s'écrire sous la forme f(x)=ax^2 + b + c / x+d où a,b,c,d sont quatre réels (avec a différent de 0 et c différent de 0).

1a) A l'aide des indication fournies par le tableau, déterminer la fonction f.

On sait d'après le tableau que -3 est la valeur interdite donc d vaut forcément 3.
Pour que le dénominateur s'annule.

Ensuite, je sais qu'il faut résoudre un système :
16a + b - c = 10
a + b + c/2 = -7/2

Donc,
15a - 3/2c = 27/2
Après on peut isoler a, ou c.
Mais je ne sais pas si mon système est bon.

b) Démontrer qu'il existe un réel e tel que : pour tout x appartenant à \ [-3] on a : f'(x) = [(x+1)^2(x+e)] / (x+3)^2

c) justifier toutes les informations du tableau de variation de f

Merci d'avance
Clémence

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 13:56

Bonjour
Oui vous pouvez  voir FaQ  question 5 et DEMANDE D'AIDE-ATTENTION AUX IMAGES

Sans tableau il est difficile de répondre

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 14:01

Voila

Dérivées

malou edit > ** tableau tourné, c'est mieux, non ? ** faire aperçu avant de poster **

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 14:11

Vous auriez pu faire un aperçu avant d'envoyer,  la lecture du tableau aurait été facilitée

Vous ne donnez que deux équations pour 3 inconnues.  Il en manque
donc une.  Les deux données sont correctes  en tenant compte de
d=3 Il eut été sans doute préférable d'écrire d'abord le
système avant de commencer à le résoudre

Il ne faut pas oublier les parenthèses

 f(x)=ax^2+b+\dfrac{c}{x+d}

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 14:49

Ah oui, mais je ne comprends pas quelle est la dernière équation

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 14:51

N'est-ce pas plus lisible ?

Dérivées

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 14:52

Que vaut f'(x) ?

Vous avez 2 choix possibles

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 15:15

Pour vous donner une idée de la courbe

Dérivées

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 15:40

f'(x) vaut  [(x+1)^2(x+e)] / (x+3)^2

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 15:53

Pour déterminer e il faut déjà avoir défini la fonction

f(x)=ax^2+b+\dfrac{c}{x+d}

\begin{cases} d=3 &   \text{car la fonction n'est pas définie en} -3\\  f(-4)=10\\f(-1)=-\dfrac{7}{2}\\f'(-4)=0\end{cases}

Vous avez commencé à traduire ce système

\begin{cases} 16a+b-c=10\\a+b+c=-\dfrac{7}{2}\\ f'(-4)=0\end{cases}

Écrivez la dernière ligne en a b et c et résolvez le système

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 15:56

Quelle est la dérivée de  ax^2+b+\dfrac{c}{x+3} ?

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 16:32

f'(x) = 2ax - (c / (x+3)^2)

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 16:33

f'(-4) = -8a - c

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 16:33

La dernière ligne du système est :
-8a - c = 0

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 16:35

Après, es ce qu'il faut isoler un des réels a, b ou c ?

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 16:36

Il vaut mieux peut-être isoler c de la dernière ligne

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 16:43

Oui    la dernière ligne peut donc s'écrire  c=-8a

en reportant vous retrouvez un système de 2 équations à 2 inconnues

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 16:49

je trouve que a = 1/2

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 16:50

Moi aussi

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 16:50

c = -4

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 16:55

et b = -2

Donc,  f(x) = \frac{1}{2}x^2 - 2 - \frac{4}{x+3}

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 17:01

C'est parfait.  Sa courbe est au-dessus

C'est bien f'  pour b ?

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 17:06

comment ça ? f' pour b

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 17:07

Une erreur dans le système de 15 :53  

la deuxième ligne a+b+\dfrac{c}{2}= -\dfrac{7}{2}

Sans influence sur le résultat final puisque la bonne équation  a été prise

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 17:09

oui bien sur

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 17:10

f'(x) = [(x+1)^2(x+e)] / (x+3)^2

ici, c'est bien f' le prime est souvent collé au f qu'il est difficile  de faire la différence

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 17:11

Oui, oui
mais il faut démontrer qu'il existe un réel e

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 17:15

Avez-vous réduit f'(x) au même dénominateur  ?  C'est bien ce qu'invite à faire l'écriture demandée

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 17:20

Oui,
f'(x) = \frac{x(x+3)^2+4}{(x+3)^2}

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 17:28

Vous développez le numérateur. D'ailleurs on peut laisser tomber le dénominateur puisque ce sont les mêmes

ensuite vous montrez que -1 est une racine et vous factorisez par x+1. Vous obtenez un trinôme du second degré, vous montrez que pour icelui -1 est aussi une racine et vous factorisez

Autre possibilité vous développez x(x+3)^2+4 ainsi que (x+1)^2(x+e) et vous identifiez

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 17:30

si on développe le numérateur on obtient :
f'(x) = \frac{x^3 + 6x^2 + 9x + 4}{(x+3)^2}

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 17:31

On ne peut pas faire delta là

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 17:33

Non , c'est du troisième degré
après vous avez le choix avec ce que j'ai écrit

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 17:37

oui, je n'ai jamais fait avec du 3ème degré je vais faire l'autre possibilité.

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 17:42

Il n'est pas nécessaire de connaître la résolution générale des équations du 3e degré
Utilisez celle qui vous semble le plus simple

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 19:45

Si je développe :
Je trouve :
f'(x) = \frac{x^3 + 2x^2 + x + x^2e + 2xe+e}{(x+3)^2}

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 20:05

Lorsque l'on développe, il est d'usage de donner le polynôme sous forme réduite et ordonnée

pour pouvoir identifier  à  x^3+6x^2+9x+4

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 20:18

je trouve donc que e = 4

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 20:28

bien sûr

l'autre méthode

-1 est racine car-1+6-9+4=0

on peut donc factoriser par x+1

on obtient donc (x+1)(x^2+5x+4)

 -1 est racine de   x^2+5x+4 car 1-5+4=0

on a donc (x+1)^2(x+4)  conclusion e=4

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 20:30

Mercii

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 20:30

c) j'ai reussi

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 20:35

Le tableau donnait la réponse pour e) car la dérivée s'annulait en ce point

Sur l'ensemble de définition le signe de f'(x) est celui de x+4

C'est bien  
De rien

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 20:36

2) Soit C la courbe représentative de f dans un repère du plan P la parabole d'équation y = \frac{x^2}{2} - 2 dans le même repère.

a) on admet que P coupe l'axe des abscisses en 2 points que l'on déterminera

b) On admet que C coupe l'axe des abscisses en 1 seul point A. Déterminer une valeur approchée de l'abscisse de A à 10^-2 près.


c) Etudier la position relative des courbes C et P.

d) Prouver que P est une courbe asymptote de C en - et en +. On dit que C admet une branche infinie parabolique.

e) Construire P et C

f) Résoudre algébriquement l'inéquation : -0,1 < f(x) - (\frac{x^2}{2} - 2) < 0,1

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 20:44

Pour la a, les 2 points ce n'est pas x1 et x2 ?

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 20:49

2 a) on résout \dfrac{x^2}{2}-2=0

Que valent x_1 et x_2 ?

Posté par
clemence1
re : Dérivées 26-10-21 à 21:00

x^2 = 4
donc x = 4 = 2

Donc, x1 = -2 et x2 = 2

Posté par
hekla
re : Dérivées 26-10-21 à 21:04

oui

b) tvi ou tableur

Posté par
clemence1
re : Dérivées 27-10-21 à 12:50

pour la b, il faut voir quand f(x) = 0 ?

Posté par
hekla
re : Dérivées 27-10-21 à 13:03

Oui, c'est bien ce que je vous proposais

f(x) = \dfrac{1}{2}x^2 - 2 - \dfrac{4}{x+3}
Vous ne pouvez la résoudre simplement. C'est une équation du troisième degré.

Je vous proposais le théorème des valeurs intermédiaires ou si vous ne l'avez pas encore vu d'utiliser un tableur pour trouver cette valeur  

Posté par
clemence1
re : Dérivées 27-10-21 à 13:05

je vais donc utiliser ma calculatrice

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