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Niveau terminale
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dm de maths

Posté par
Louis55933
11-02-21 à 20:31

Bonjour, je suis en terminale « S » et j?ai un petit problème avec mon problème de maths par conséquent je n?arrive pas à trouver la solution. Pouvez-vous m?aider ?

Voici l?énoncé:

Pour tout entier naturel non nul n, fn est la fonction définie sur R par : 10x^2*e^(nx-1)

On note Cn la courbe représentative de la fonction f dans un repère.

Montrer que Cn admet deux points d?inflexion dont on donnera les abscisses.

Merci d?avance

***Merci de choisir un titre plus explicite la prochaine fois***

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 20:45

bonsoir,

comment fais tu d'habitude pour trouver un point d'inflexion ?

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 20:47

Bonsoir,

Alors je calcule la dérivé seconde. Puis je trouve les racines de la dérivé. Cependant, ici je trouve un résultat avec un n et je ne sais pas si ma démarche est elle bonne.

Cordialement

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 20:51

oui, ta démarche est bonne,
calcule la dérivée seconde, et regarde quand elle s'annule et change de signe.
le n : garde le, c'est une constante (un numéro)

c'est normal qu'on ait n dans l'expression, puisqu'il s'agit de la fonction fn.
les fonctions f sont numérotées.

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 20:58

J'ai calculé la dérivé seconde et une fois factoriser je trouve : e^(nx-1) facteur de
(20x^2+40x+2n+20).

J'ai ensuite calculer delta : et j'ai trouvé -160n.

Ils offrent donc à moi trois possibilités :
Soit un n positif soit négatif ou soit nul.

Dans le cas de l'énoncé n est un entier naturel.
Par conséquent : -160n<0 donc n>0.

Ici je bloque, car si le delta est négatif il n'y a pas de racines.
Et donc pas de point d'inflexion or dans l'énoncé on demande de trouver des points d'inflexion.

Pouvez-vous m'aider ?

Cordialement

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 21:06

je vais faire le calcul, voir si je trouve comme toi.
déjà, quelle est la dérivée première selon toi ?

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 21:08

Pour moi la dérivé première est :
20x*e^(nx-1)+10x^2*ne^(nx-1)

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 21:13

ok pour f'(x),
qu'on factorise pour que ce soit plus clair :
f'(x)=   e(nx-1) ( 20x  +  10nx²)
tu es d'accord ?

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 21:17

Pour l'instant oui

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 21:20

à partir de là, dérive à nouveau..
ton résultat   e^(nx-1) (20x^2+40x+2n+20) ne convient pas.
vas y !

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 21:23

Je n'arrive pas à dérivé le v'

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 21:28

v(x)=  (  10nx²   +   20x )
10n    c'est le coefficient de x²   ==>   tu dérives, t'obtiens ?

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 21:29

20xn ?

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 21:30

oui,   20n x
tu sais continuer ?

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 21:34

Pas trop

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 21:35

reponse trop courte..  
u =  ......  
u' = ......
v = ......
v'  = ....  
donc   (uv)'  = ??

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 21:35

Je trouve pour la dérivée seconde:

e^(nx-1)*(n+20x+10nx^2+20+20xn)

Mais je ne suis pas sûr.

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 21:37

reprends :

u =  ......  
u' = ......
v = ......
v'  = ....  

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 21:40

Je reprends:

U= e^(nx-1)
U'= ne^(nx-1)
V= 20x+10nx^2
V'= 20+20nx

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 21:47

correct

donc (uv')' =  
ne(nx-1) (10nx²+20x) +  e(nx-1)(20nx +20)
=
e(nx-1)   ( n (10nx²  + 20x)  +  (20nx  + 20)  )  
tu termines ?

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 21:51

Je trouve :
e^(nx-1)*(10x^2n^2+40xn+20)

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 21:55

bien !!

la dérivée seconde s'écrit

e (nx-1) ( 10n² x² + 40nx  + 20)
pour que ce soit plus facile à manipuler , tu peux factoriser par 10

ensuite pose l'égalité à 0.
on est presque au bout !

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 21:57

Cela donne: ( enfin je crois )

10e^(nx-1)*(x^2n^2+4xn+2)

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 22:03

oui, factorisé par 10, c'est correct.
mais, stp, ne mets pas n²  derriere x²,     n² est le coefficient de x².
si c'était 16  par exemple, tu écrirais   x²16 ?
de même pour 4xn,   qui s'écrit    4n x

10 e (nx-1) ( n² x²  +  4n x + 2)
quand cette expression est elle nulle ?
vas y, termine !

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 22:07

Pour cela on calcul delta ?

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 22:12

Louis55933,
tu n'as pas besoin que je te prenne par la main à chaque étape..
10 e (nx-1) ( n² x²  +  4n x + 2) = 0

équation produit nul
soit 10 e (nx-1) = 0   (est ce possible?)
soit   ( n² x²  +  4n x + 2)   = 0     : polynome du second degré..
etc..

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 22:17

Je trouve :

Le delta qui vaut 8n^2

Et deux racines:

x1: (-2+racine de 2 )/n

x2: (racine de 2 -2)/n

Est ce cela ?

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 22:22

delta = 8n²   ok
x1 = ( -2 + V2)/n   ok
mais  x2  =  (-2-V2)/n
(remarque que ça marche parce que n est toujours non nul).

reste à conclure. Quelle était la question déjà ?

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 22:25

Je n'ai pas compris pour la deuxième racine, pouvez vous réexpliquer ?

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 22:27

Non c'est bon j'ai compris

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 22:27

Montrer que le courbe Cn admet deux points d'inflexion dont on donnera les abscisses

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 22:30

x2=   (-b  - Vdelta)/2a

x2  =  (-4n   -  2nV2) / 2n²

x2 =  2n ( -2  -  V2) /  2n²   (on peut simplifier par 2n, puisque différent de zéro)
x2 =  (-2  - V2) / n

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 22:30

Louis55933 @ 11-02-2021 à 22:27

Montrer que le courbe Cn admet deux points d'inflexion dont on donnera les abscisses

oui, c'était la question.
alors,
quelle est ta conclusion ?

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 22:32

On peut voir que les racines seront toujours négatives

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 22:34

La courbe admet deux points d'inflexion à (-2+V2)/n et à (-2-V2)/n

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 22:37

là n'est pas la question...

montrer que la courbe admet toujours deux points d'inflexion :

point d'inflexion : quand la dérivée seconde s'annule et change de signe.
On a calculé la dérivée seconde.
on a vu qu'elle s'annule quand   ( n² x²  +  4n x + 2)  s'annule.
delta = 8n²    :   est il toujours positif ?   si oui, il y a toujours deux racines, et f"  s'annule  deux fois.
est ce qu'elle change de signe ?
à toi de conclure.

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 22:38

je répondais à "On peut voir que les racines seront toujours négatives"..

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 22:43

Comment je peux savoir si la fonction change de signe en s'annulant ?

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 22:49

c'est la dérivée seconde qui doit changer de signe.
f"(x) = 10 e (nx-1) ( n² x²  +  4n x + 2)
tu sais que  10 e (nx-1) est toujours >0
donc f"(x)  a le même signe que  ( n² x²  +  4n x + 2)
ce polynôme change de signe quand il s'annule, n'est ce pas ?

donc f"(x) aussi
et hop là.

je crois que tu sais faire plein de choses, mais tu ne gardes pas le fil de ta réflexion. C'est dommage. Sois un peu plus "carré" aussi dans le déroulement de ta démarche, et ne perds pas de vue le but à atteindre (la question).  
Bonne fin de soirée.

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 22:56

Alors j'ai fais un tableau de signe:
Et je trouve la chose suivante:
La fonction est convexe de - l'infinie à (-2-V2)/n, convexe sur (-2-V2)/n à (-2+V2)/n et convexe sur (-2+V2)/n à + l'infinie.

Est ce correcte ?

Posté par
Leile
re : dm de maths 11-02-21 à 23:06

tu t'es relu ?  tu dis toujours convexe.....

je t'ai répondu dans mon message précedent.
je quitte pour ce soir.   bonne nuit.

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 11-02-21 à 23:11

Désolé celle de milieu c'est concave

Posté par
Louis55933
re : dm de maths 12-02-21 à 10:36

Bonjour,

j'espère que vous allez bien.
Je vous envoie ce message pour savoir si ma conclusion était bonne ?

Cordialement

Posté par
Leile
re : dm de maths 12-02-21 à 12:43

bonjour,

Oui,   la dérivée seconde est négative entre ses racines, la fonction est alors concave.

mais la question est
"Montrer que Cn admet deux points d'inflexion dont on donnera les abscisses."

Montrer que Cn admet deux points d'inflexion :
deux points :  parce que delta (cf. derivée seconde) est toujours >0
d'inflexion :   parce que la dérivée seconde change de signe quand elle s'annule.
dont on donnera les abscisses : ce sont les racines de la dérivée seconde.

Bonne journée.



Posté par
Louis55933
re : dm de maths 12-02-21 à 12:45

Bonjour Leile,

Je tiens à vous remercier pour votre aide.

Passez également, une bonne journée
Cordialement

Posté par
Leile
re : dm de maths 12-02-21 à 12:47

je t'en prie,
à une prochaine fois peut-être.



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