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Niveau première
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DM de maths sur les dérivées globales

Posté par
Loutness
24-04-21 à 12:30

Bonjour tout le monde !

Je viens vers vous car j'ai besoin d'aide pour mon DM de mathématiques de niveau spé première.
Si quelqu'un aurait la possibilité de m'aider et de m'expliquer, j'en serais ravie !
Merci d'avance !

Voici l'énoncé :


DM de maths sur les dérivées globales
* Modération > Image recadrée, sur la figure uniquement ! Si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum  * Faire CTRL F5 ***

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 12:49

Loutness, bonjour
quelqu'un t'aidera bien volontiers si tu recopies ton énoncé (suite à ce message)
n'oublie pas aussi de dire ce que tu as commencé à faire, et où tu bloques

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 13:17

Bonjour, merci pour votre réponse et désolée si c'était plutôt déplacé de ma part de ne pas avoir recopié l'énoncé. Je n'avais pas fait attention à cette partie de l'avertissement.

Voici l'énoncé :

On considère la parabole P d'équation y = x² et le point A(1/2;5/4). On cherche à déterminer l'abscisse x du point M de la parabole le plus proche de A.

1. Quelles sont les coordonnées du point M, mobile sur la parabole P, en fonction de x ?
2. Déterminer AM² en fonction de x.
3. On considère la fonction f définie sur R par :
                  f(x) = x4-3/2*x²-x+29/16
a. Déterminer f'(x).
b. Monter que f'(x) = (x-1)(4x²+4x+1).
c. En déduire le signe de f'(x) puis le tableau de variation de f.
4. Répondre au problème posé.

Pour ce DM, j'ai pas mal de difficultés à comprendre. La question 3 est celle qui me parle le plus et où je ne rencontre pas de problèmes. Parcontre, pour les questions 1 et 2, je ne sais pas comment procéder pour trouver les réponses.

Merci pour votre attention et d'avance pour vos réponses !

Posté par
Solay
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 13:21

Bonjour,
Si je n'ai pas tort, je pense qu'ils veulent que tu écrives : M ( x, x2  )
Pas sur..

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 13:26

oui, c'est ça, Solay

Loutness, mets bien tes parenthèses !

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 14:35

malou @ 24-04-2021 à 13:26

oui, c'est ça, Solay

Loutness, mets bien tes parenthèses !


Mettre des parenthèses à quel niveau ? Je n'ai pas bien compris. Merci pour la question 1. Pour la question il faut que je calcul la longueur AM puis que je la mette au carré à partir des coordonnées trouvées ?
Si oui j'ai trouvé AM = sqrt(16x4-24x²-16x+29)/4
AM² = (16x4-24x²-16x+29)/16
           = x4-3/2x²-x+29/16

On retombe sur la fonction énoncée à la question 3.

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 14:46

excuse moi, il ne manquait pas de parenthèses
tout va bien, c'est OK
tu peux passer à la dérivée

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 14:54

Merci beaucoup !

Alors pour la question 3a. j'ai trouvé 4x3-3x-1. J'ai réussi à retomber dessus pour la question 3b. et pour la 3c. je vous joins un modèle que j'ai réalisé sur ordinateur (pas forcément super terrible désolé).

Pour la dernière question, je saurais trouvé le minimum de la courbe mais parcontre pour les coordonnées du point M, je ne sais pas vraiment. Je suis un peu bloquée '^^

DM de maths sur les dérivées globales

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 14:57

hum...c'est faux
revois ta dérivée, puis montre b) puis utilise b) pour établir ton tableau

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 15:20

En recalculant la b) je suis tombée sur f'(x)=12x²-3 et elle admet deux racines : -1/2 et 1/2. Mais finalement je ne trouve pas l'égalité avec f'(x) pour la question a).

Posté par
Solay
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 15:26

Je ne pense pas que malou a voulu dire que ta dérivée est fausse, c'est la valeur a laquelle ta dérivée s'annule qui est fausse.  

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 24-04-21 à 16:13

oui, au temps pour moi, désolée
mais il faut traiter 3,b) avant de faire le tableau (et se servir de 3,b )

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 11:20

Si je me sers de l'expression présenter avec la question 3b) j'obtiens -1 comme racine et pourtant pour l'expression 3a) j'obtiens comme racine 29/16. Je ne sais pas laquelle utiliser pour mon tableau. Il y a probablement une erreur quelque part ou une incompréhension de ma part.

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 11:22

as-tu montré que la dérivée que tu as trouvée en a) peut s'écrire (x-1)(4x²+4x+1) ?

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 11:41

Oui je l'avais montré en développant cette expression et je suis retombée sur celle trouvée en 3a). Il faut que je trouve la racine qui annule la dérivée : 4x3-3x-1 ?

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 11:57

Loutness @ 25-04-2021 à 11:41

Oui je l'avais montré en développant cette expression et je suis retombée sur celle trouvée en 3a). Il faut que je trouve la racine qui annule la dérivée : 4x3-3x-1 ? oui, mais en te servant justement de b) car tu ne sais pas résoudre une équation du 3e degré !! je ne sais pas ce que tu as cafouillé pour trouver ce 29/16 ....je crains le pire

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 12:00

En me servant de b) j'ai trouvé -1, 29/16 c'était avec f(x) et non f'(x).

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 12:14

Citation :
c'était avec f(x)

je ne le pense pas, mais passons

alors
ta dérivée s'annule pour -1 et pour ?

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 14:31

Finalement je me suis trompée, c'était 1 et non -1. La deuxième racine est -1/2

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 14:33

oui, pour 1 et -1/2

et maintenant tu dois étudier le signe de cette dérivée, avant de pouvoir faire ton tableau

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 14:45

Alors elle est positive de ]-inf ; -1/2[, négative de ]-1/2 ; 1[ et positive de ]-1 ; +inf[.

Voici mon tableau de variation

DM de maths sur les dérivées globales

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 15:03

comment as-tu démontré ton signe de dérivée ?
tu l'écris s'il te plaît ? ....

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 15:06

J'ai montré que la dérivée était d'abord positive car a est positif

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 15:22

là tu baratines et tu ne démontres rien
ou bien tu écris tes démonstrations, ou bien je ne peux rien pour toi

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 15:41

Je ne pas sûr de moi par rapport à la démonstration mais je dirais que a<0 et que f'(x)=0 si et seulement si x=-1/2 ou 1. C'est pour cela que la fonction est d'abord positive avant d'être négative. Je ne connais pas la rédaction exacte face à cette question.

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 15:43

f'(x)=(x-1)(4x²+4x+1)

tu en es là.

signe d'un produit
quel est le signe de (x-1) ?
quel est le signe de (4x²+4x+1) ?

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 15:57

Le signe de x-1 est positif. (Je ne trouve pas de justification)

Le signe de 4x²+4x+1 est positif car après avoir vu que delta est égal à 0, on peut dire que l'expression est du même signe que a.

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 15:59

Loutness @ 25-04-2021 à 15:57

Le signe de x-1 est positif. (Je ne trouve pas de justification) voir ce cours Fonctions linéaires et affines et corriger

Le signe de 4x²+4x+1 est positif car après avoir vu que delta est égal à 0, on peut dire que l'expression est du même signe que a. tu pouvais reconnaître une identité remarquable, mais oui, cela s'annule en -1/2 et c'est toujours strictement positif ailleurs

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:11

D'accord, merci beaucoup pour la redirection vers le cours des fonctions linéaires et affines. Pour x-1, comme a=0, on dit que f(x)=b, on a donc une constante ce qui fait que l'expression est du même signe que b soit strictement positive. Faut-il donc que je refasse mon tableau ? Comme f'(x) est toujours positive ?

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:16

tu peux mieux relire la fiche s'il te plaît, tu as dit un peu n'importe quoi là....
quand on écrit y=x-1
que vaut a ?

autre méthode
x-1 est positif quand x-1 > 0 soit x > 1

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:19

Dans ce cas là, a=1 ?

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:20

ben oui....

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:25

D'accord merci ! Je voudrais savoir si le dernier tableau de variation que je vous ai montré était juste ou non.

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:26

pas du tout,....

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:27

Il faudrait que je mette seulement des signes positifs pour la deuxième ligne ?

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:31

démontre ton signe de dérivée, je l'ai déjà dit
tant que tu ne le démontres pas, c'est au petit bonheur la chance...

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:44

Je ne sais pas vraiment comment démontré, je ne sais pas si ce tableau de signe est correcte

DM de maths sur les dérivées globales

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:50

oui !!!!!!!!!!!!

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 16:58

Enfin ! Merci beaucoup !!

Alors finalement le tableau de variation de f ressemblerait-il à ça ?

DM de maths sur les dérivées globales

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 17:07

tu feras seulement une flèche descendante entre - l'infini et 1, c'est mieux

oui ce sera ça
et donc tu vas pouvoir répondre à la question finale

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 17:31

D'accord, je corrige mon tableau ! Parcontre pout la question 4, je ne vois pas comment trouver l'abscisse x du point M d'après les réponses des autres exercices.

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 17:38

quelle est la question ?

Citation :
On cherche à déterminer l'abscisse x du point M de la parabole le plus proche de A.


donc on désire que AM soit....

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 19:25

On désire que AM soit le plus petit ?

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 19:56

oui, et AM est le plus petit quand AM² est le plus petit donc pour x= ?
et donc tu connais le point M pour que AM soit minimale

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 25-04-21 à 20:41

x doit être égal à 0, on a donc AM²=29/16 et donc AM=sqrt(29)/4.  Les coordonnées du point M sont donc (29/16;sqrt(29)/4) ?

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 26-04-21 à 08:50

ha bon ....AM² est minimal pour x=0 ? tu vois ça dans ton tableau de variation toi ? je ne vois pas de minimum pour x=0 dans ce tableau ....

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 26-04-21 à 15:08

AM² est minimal pour x=1 ?  AM²= 1 et donc AM=sqrt(1).  Les coordonnées du point M sont donc (1;sqrt(1)) ? Cette réponse me paraît étrange car elle n'est pas en accord avec le graphique.

Posté par
malou Webmaster
re : DM de maths sur les dérivées globales 26-04-21 à 15:30

crois-tu ? (tes coordonnées de M sont mal exprimées, pourquoi sqrt(1) ? )

DM de maths sur les dérivées globales

Posté par
Loutness
re : DM de maths sur les dérivées globales 26-04-21 à 16:18

J'ai mis AM=sqrt(1) pour enlever la carré de AM².

Posté par
Solay
re : DM de maths sur les dérivées globales 26-04-21 à 20:45

En l'absence de malou je me permets de finir.
Récapitulation :
Tu as exprimé la distance AM2 en fonction de x et tu veux trouver quand cette distance est minimale, c'est a dire pour quelle valeur de x ta fonction atteint son minimum.
Pour cela tu as trouvée les variations de ta fonction : elle est décroissante puis croissante.
D'après ton tableau de variation ta fonction atteint son minimum pour x = ? et on a :
f(?) = [A trouver ]  , qui est la distance minimal de AM2.
Il te ne manque plus qu'a prendre la racine de cette dernière valeur.

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