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Niveau terminale
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Devoir de Maths Terminale S fonction

Posté par
SoAm083011
29-10-19 à 23:44

Bonjour,

  Ce n'est pas dans mon habitude de demander de l'aide sur internet mais je me retrouve dans l'incapacité de terminer mon devoir maison de maths de niveau terminale S (enfin normalement...).
C'est un exercice indépendant, voici l'énoncé :

  Considérons la fonction f définir sur R par f(x)=(ax^2+bx+c)e^kx où a, b, c et k sont des réels fixés.
La course représentative de la fonction f est donnée dans un repère orthogonal.
Celle-ci passe par les points A, B et D de coordonnées respectives (-2;0), (-1/2;0) et (0;2). De plus, la droite (CD), où C est le point de coordonnées (-1/2;-1) est tangente à la courbe au point d'adscisse 0.

À l'aide de toutes ces informations, retrouver les valeurs des paramètres a,b, c et k. Puis, étudiez les variations de f.

J'aimerais vous mettre la représentation graphique mais je ne sait pas comment faire...

Voilà ce que j'ai fait :

Pour trouver c :

On sait que par lecture graphique, f(0)=2, d'où :
  f(0)= (a×0^2+b×0+c)e^k×0=2
       <=> c=2

Pour trouver b :

On cherche l'expression de la dérivée de f, on trouve :
  f'(x)= e^kx(kax^2+kbx+2+2ax+b)

On sait que par lecture graphique, f'(0)=3, d'où :
  f'(0)= e^k×0(ka×0^2+kb×0+2+2a×0+b)=3
        <=> b=1

Pour l'expression de la fonction f j'ai donc :
  f(x)=(ax^2+1x+2)e^kg

Je me retrouve bloquée pour trouver a et k, j'ai tout essayé, j'ai remplacé les valeurs avec les coordonnées des points en voulant résoudre une équation mais cela ne m'a mené à rien...
De plus, je ne vois pas en quoi la tangente peut m'aider à avancer...

Si vous avez une idée où si vous savez, éclairez moi svp, tout est bon à prendre et à expérimenter ! 😉

Merci d'avance,
  SoAm083011

Posté par
mathafou Moderateur
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 30-10-19 à 00:22

Bonjour,

dans l'énoncé tu as des solutions de f(x)=0 ...
c'est à dire les racines du trinome vu que e^(kx) n'est jamais nulle.

Posté par
Leile
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 30-10-19 à 00:24

bonsoir,

quand tu écris   e^kx     tu veux écrire    e kx , n'est ce pas ?

en effet avec D, on a f(0)=2   ==>  c=2

f'(0) ?
c'est egal au coefficient directeur de la droite (CD), tangente à la courbe en x=0.
calcule ce coefficient directeur avec les coordonnées de D et C.
vérifie l'écriture de ta dérivée..
tu obtiens une équation avec b et k encore inconnues.

Ensuite, avec les coordonnées de A et B, tu peux en déduire une écriture factorisée de ax² + bx + c ... et en déduire a, puis b ..

Posté par
mathafou Moderateur
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 30-10-19 à 00:36

et puis
f'(0)= e^k×0(ka×0^2+kb×0+2+2a×0+b)=3
<=> b=1
est faux (il manque un k qui ne s'annule pas)

ordre correct des calculs :
on écrit le trinome directement a(x-x1)(x-x2) parce que on lit les racines dans l'énoncé

avec f(0) on obtient la valeur de a
on développe le trinome ce qui donne b et c

et on trouve k en dernier avec f'(0) (corrigé)

Posté par
mathafou Moderateur
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 30-10-19 à 00:42

et la valeur numérique de f'(0) est fausse aussi ...

Posté par
SoAm083011
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 31-10-19 à 13:25

Merci à tous, du coup j'ai fait :

Pour trouver c :

f(0)=(a×0^2+b×0+c)e^k×0=0
  <=> c=2

Pour trouver a :

Grâce à l'énoncé : f(x)=a(x+2)(x+1/2)=
D'où : f(0)=a(0+2)(0+1/2)=2
                <=> a=2

Pour trouver b :

Avec les coordonnées de A :

f(-2)=(2×(-2)^2+b×(-2)+2)e^kx=0
    <=> b=5

Pour trouver k :

On cherche l'expression de la dérivée :

f'(x)= e^kx(kax^2+kbx+kc+2ax+b)

On sait que f'(0)=3
D'où :
f'(0)=e^k×0(ka×0^2+kb×0+kc+2a×0+b=3
<=> 2k+b=3

On remplace avec mes valeurs retrouvées auparavant :

2k+5=3
<=> k=-1

J'obtiens donc :

f(x) = (2x^2+5x+2)e^-1x

Est-ce que c'est correct ?! 😊

Posté par
Leile
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 31-10-19 à 13:36

a, b, c    : OK

mais pas k

f'(0) = 6    ,  pas   3 ..

Posté par
mathafou Moderateur
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 31-10-19 à 13:48

si he faos tracer ta fcontio, j'obties

Devoir de Maths Terminale S fonction
la droite CD n'a pas l'air particulièrement tangente à la courbe

donc c'est faux

à mon avis c'est ton calcul de dérivée qui est faux !!

calcule sérieusement la dérivée de f(x)= (2x²+5x+2)ekx

ensuite tu remplaceras x par 0 là dedans

Posté par
mathafou Moderateur
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 31-10-19 à 13:52

ah oui tu as raison
c'est la valeur de la dérivée qui est fausse pas son expression..

Posté par
Leile
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 31-10-19 à 13:55

Leile @ 31-10-2019 à 13:36

a, b, c    : OK

mais pas k
f'(0) = 6    ,  pas   3 ..

je quitte,
à ce soir.

Posté par
SoAm083011
re : Devoir de Maths Terminale S fonction 01-11-19 à 09:48

Ah mais oui !!! C'est un repère orthogonal !!

Du coup j'ai f'(x)=6

D'où :

f(x)=(2x^2+5x+2)e^0,5x



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