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DM dérivation

Posté par
HelloHope
06-02-20 à 14:56

Bonjour, j'aurai besoin d'un peu d'aide pour un exercice:

Soit a un réel strictement positif et f une fonction dérivable sur [0;a] telle que:

-la dérivée f' de f est continue sur [0;a];
-f(0)=f'(0)=0
-f(a) x f'(a) <0.

f s'annule-t-elle au moins une fois sur ]0;a[ ?


Merci

Posté par
Glapion Moderateur
re : DM dérivation 06-02-20 à 15:14

Bonjour, un petit dessin pour comprendre un peu ce qui se passe :
DM  dérivation
on sait que f(0)=0 et que f'(0)=0 donc la fonction part de 0 horizontalement.

Ensuite on nous dit que f(a) f'(a) < 0 donc
soit f(a) est négatif et la dérivée est alors positive
soit f(a) est positif et la dérivée est alors négative
on fait donc figurer les deux cas sur le dessin.
Et il reste à se demander comment raccorder les deux bouts et si on est alors obligé de couper l'axe des x ou pas.

Posté par
HelloHope
re : DM dérivation 06-02-20 à 15:25

Glapion @ 06-02-2020 à 15:14

Bonjour, un petit dessin pour comprendre un peu ce qui se passe :
DM  dérivation
on sait que f(0)=0 et que f'(0)=0 donc la fonction part de 0 horizontalement.

Ensuite on nous dit que f(a) f'(a) < 0 donc
soit f(a) est négatif et la dérivée est alors positive
soit f(a) est positif et la dérivée est alors négative
on fait donc figurer les deux cas sur le dessin.
Et il reste à se demander comment raccorder les deux bouts et si on est alors obligé de couper l'axe des x ou pas.


Ah oui j'arrive à mieux visualiser merci

Mais du coup pouvez vous me dire les étapes à procéder ? Parce que je ne vois pas comment on peut résoudre le problème....

Posté par
Glapion Moderateur
re : DM dérivation 06-02-20 à 15:31

réfléchis à la question qu'on te pose.

Posté par
HelloHope
re : DM dérivation 06-02-20 à 15:35

Glapion @ 06-02-2020 à 15:31

réfléchis à la question qu'on te pose.


Il faut résonner par l'absurde ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : DM dérivation 06-02-20 à 16:03

non.
en supposant f(a) >0, je suis arrivé à en dessiner une qui satisfait les hypothèses et qui ne coupe pas ox donc la réponse à la question "f s'annule-t-elle au moins une fois" est "non pas forcement". il suffit par exemple de fournir un contre exemple.

Pour en trouver une, suppose a donné et cherche une fonction de degré 3 qui respecte les conditions. (moi j'ai trouvé que f(x) = -x^3+5ax²/4 marchait par exemple)

Posté par
HelloHope
re : DM dérivation 06-02-20 à 16:12

Glapion @ 06-02-2020 à 16:03

non.
en supposant f(a) >0, je suis arrivé à en dessiner une qui satisfait les hypothèses et qui ne coupe pas ox donc la réponse à la question "f s'annule-t-elle au moins une fois" est "non pas forcement". il suffit par exemple de fournir un contre exemple.

Pour en trouver une, suppose a donné et cherche une fonction de degré 3 qui respecte les conditions.  (moi j'ai trouvé que  f(x) =  -x^3+5ax²/4 marchait par exemple)


En fait j'ai fait deux cas f'(a)>0 donc f(a)< 0 et f'(a)<0 avec f(a)>0 mais j'ai trouvé que oui elle s'animait.... puisque f(0)=0 donc si f'<0 alors la courbe est décroissante mais f>0 donc comme c'est continue elle passe forcément par 0 et même raisonnement pour le deuxième cas
Du coup c'est faux ce que j'ai fait ?

Posté par
HelloHope
re : DM dérivation 06-02-20 à 16:21

Glapion @ 06-02-2020 à 16:03

non.
en supposant f(a) >0, je suis arrivé à en dessiner une qui satisfait les hypothèses et qui ne coupe pas ox donc la réponse à la question "f s'annule-t-elle au moins une fois" est "non pas forcement". il suffit par exemple de fournir un contre exemple.

Pour en trouver une, suppose a donné et cherche une fonction de degré 3 qui respecte les conditions.  (moi j'ai trouvé que  f(x) =  -x^3+5ax²/4 marchait par exemple)


Je suis vraiment désolé je me suis trompé dans la consigne c'est « f' s'annule-t-elle au moins une fois »

Posté par
alb12
re : DM dérivation 06-02-20 à 16:28

salut,
voir avec x->x^2*e^-x sur [0;3] par exemple

Posté par
alb12
re : DM dérivation 06-02-20 à 16:29

je viens juste de voir le message precedent donc tout est à refaire. Desole.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : DM dérivation 07-02-20 à 12:18

Bonjour,
La dérivée f' est continue sur [0;a] ; si elle ne s'annule pas sur ]0;a[, elle y aura un signe constant.
Deux cas :
1) f'(x) > 0 sur ]0;a[
2) f'(x) < 0 sur ]0;a[

1) f serait alors strictement croissante sur [0;a].
f(a) > f(0) ; donc f(a) > 0.
Or f(a) f'(a) <0. Donc on aurait f'(a) < 0.
Difficile avec f'(x) > 0 sur ]0;a[ et continue sur [0;a].

2) Même genre.

Une remarque : la donnée f'(0) = 0 n'est pas utilisée



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