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Niveau première
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DM: fonction du second degré

Posté par
Caribou1
15-09-11 à 07:46

Bonjour !
J'ai un devoir-maison à rendre pour lundi prochain, et malheureusement, c'est le début d'année et je comprends déjà pas le premier cours ! Alors j'espère que vous pourrez m'aider, j'ai essayer de réfléchir, mais je suis perdu, j'ai trouvé seulement la première question ( sauf si j'ai faux ). Merci d'avance !

Exercice :
Théorème : Soient a,b et c trois nombres réels tels que a ≠ 0
On considère alors la fonction f : R -> R définie par f(x)=ax²+bx+c
Questions :
Soient u et v deux nombres réels tels que u < v
1 ) Montrer que f(v) - f(u) = a(v-u)(v+u+b/a)
J'ai donc développer a(v-u)(v+u+b/a) et le résultat est av²+bv²-au²+bu²
donc av²+bv+c-au²+bu+c= a(v-u)(v+u+b/a)
soit f(v) - f(u) = a(v-u)(v+u+b/a)
Si je me suis pas trompé !

2) On suppose que a>0 et v -b/2a
a) Montrer que v+u+b/a < 0
b) En déduire que f est strictement décroissante sur ]- ∞, -b/2a]
Je ne comprends vraiment pas ces deux questions ainsi que les suivantes

3) On suppose maintenent que a > 0 et u -b/2a
a) Montrer que v+u+b/a>0
b) En déduire que f est strictement croissante sur [-b/2a, + ∞ [

4) De la même façon, déterminer le sens de variation de la fonction f lorsque a <0

5) Expliquer pourquoi f(-b/2a) est un extremjm de f sur R

6) Démontrer que, pour tout réel x, f(-b/2a+x)=f(-b/2a-x)


Désolé, je n'ai pas beaucoup avancer, mais je comprends vraiment pas, en plus c'est niveau seconde apparament, mais mon prof est incapable de me l'expliquer, je comprend pas.
Merci beaucoup !

A+

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 09:31

Bonjour.

J'ai l'impression que tu as des erreurs dans la première question.
Essaies plutôt de partir de f(v)-f(u).

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 09:37

En fait, tu as oublié de mettre des parenthèses et tu as mis des carrés où il fallait pas.

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 09:42

Bonjour Caribou1

Citation :
1 ) Montrer que f(v) - f(u) = a(v-u)(v+u+b/a)
J'ai donc développer a(v-u)(v+u+b/a) et le résultat est av²+bv²-au²+bu²
donc av²+bv+c-au²+bu+c= a(v-u)(v+u+b/a)
soit f(v) - f(u) = a(v-u)(v+u+b/a)
Si tu développes le membre de droite, tu devrais arriver à av²+bv²-au²-bu² puisque f(v)-f(u) = (av²+bv+c)-(au²+bu+c) = av²+bv+c-au²-bu-c = av²+bv-au²-bu.

Il faudra revoir tes calculs.

Pour la question 2, on a ceci :

On a :

\large  (u< v\ \ \ et \ \ \ v \le \frac{-b}{2a})\Longrightarrow\ (u< \frac{-b}{2a}\ \ \ et \ \ \ v\le \frac{-b}{2a})\\\\(u< v\ \ \ et \ \ \ v \le \frac{-b}{2a})\Longrightarrow\ (u+v< \frac{-b}{2a}+\frac{-b}{2a})\\\\(u< v\ \ \ et \ \ \ v \le \frac{-b}{2a})\Longrightarrow\ (u+v< 2\times \frac{-b}{2a})\\\\(u< v\ \ \ et \ \ \ v \le \frac{-b}{2a})\Longrightarrow\ (u+v< \frac{-b}{a})

Donc...

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 09:44

Bonjour Trichelieu57  

Je n'avais pas vu... Je dactylographiais

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 09:47

Et j'ai fait la même coquille au début de ma phrase qui termine bien pourtant...

Citation :
tu devrais arriver à av²+bv²-au²-bu² puisque f(v)-f(u) = (av²+bv+c)-(au²+bu+c) = av²+bv+c-au²-bu-c = av²+bv-au²-bu.

tu devrais arriver à av²+bv-au²-bu puisque f(v)-f(u) = (av²+bv+c)-(au²+bu+c) = av²+bv+c-au²-bu-c = av²+bv-au²-bu.

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 09:52

Bonjour ^^.

C'est le matin, c'est pour ça.

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 10:24

Et ce n'est pas après minuit, pourtant !
Parce que là... !

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 12:34

Merci pour vos réponses !
Mince qu'es que j'ai marquée au 1.
En dévelopant a(v-u)(v+u+b/a)  j'ai trouvée : av²+bv-au²-bu
donc f(v) - f(u) = a(v-u)(v+u+b/a)
car av²+bv+c-au²+bu+c= av²+bv-au²-bu ( les "c" s'annulent )
c'est juste ? parceque si je pars de f(u)-f(v) j'y arrive pas, faudrais factorisé, je crois, et c'est difficile.

Pour la questions 2 je ne comprends toujours pas.. Il faut résoudre l'inéquation ? mais sans chiffre je comprends pas..

merci !

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 13:16

Citation :
car av²+bv+c-au²+bu+c= av²+bv-au²-bu ( les "c" s'annulent )
av²+bv+c-au²+bu+c= av²+bv-au²-bu n'est pas correct ! Réfléchis...

Tu dis ne pas comprendre la question 2.
Mais la réponse à la question 2a), tu l'as comprise ?

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 17:26

av²+bv+c-(au²+bu+c) = av²+bv-au²-bu C'est juste la ? Ou TOUT mon calcul est faux ?

Ah oui, merci, il suffit juste de faire ce que tu as fait pour le montrer au 2)a) alors ?
et pour la 3)a) c'est donc la même chose qu'il faut faire ?
Et on déduit comment que f est décroissante ?

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 18:23

Il me semble que c'est juste maintenant. ^^


POur la 2)a), oui c'est ça, mais faut le finir.
La 3)a) sera la même chose, en prenant en compte, bien sûr, les changements vu qu'on a plus v< à quelque chose mais u>. Donc le principe reste le même.

POur la 2)b) donc.
Réfléchissons un peu.
Tu montres dans la question précédente que v+u+b/a < 0
Où a-t-on v+u+b/a?
N'oublions pas également que f est décroissante, si pour x et y tel que x<y, f(x)>f(y) donc f(y)-f(x)<0.

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 19:48

Ah enfin, merci ^^

Pour le 2)a) c'est pas fini? On arrive pourtant à v+u+b/a<0
et d'ailleurs je comprends pas comment on fait, alors qu'on connais pas le u..

Pour savoir si une fonction est croissante ou décroissante je connais juste lorsque a<0 ou a>0 .. je vois pas comment on peut le déduire..
Désolé je suis longue à comprendre..

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 21:21

Pour la question 2)b), Trichelieu57 a rappelé la définition de la décroissance d'une fonction.

Dans le cas de cette question, tu dois montrer que    \large {\red {pour\ \ tout}} \ \ u, v \in ]-\infty;\frac{-b}{2a}], u<v\Longrightarrow f(u)>f(v)

Voici un graphique qui pourrait t'aider
DM: fonction du second degré

Citation :
et d'ailleurs je comprends pas comment on fait, alors qu'on connais pas le u..

On ne doit donc pas connaître u puisqu'il est écrit : "pour tout u"

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 21:40

Ah, je commence a comprendre, grâce à ta courbe, merci beaucoup, ça m'aide !

Mais, je vois bien que f est décroissante sur ]- , -b/2a]
mais je ne sais pas comment je peux l'expliquer .. ?

Et d'accord je viens de comprendre pour u, je crois, et donc pour la 3)A) ensuite, c'est :
( u<v et u-b/2a ) ( v>-b/2a et u-b/2a )
( u<v et u-b/2a ) ( v+u > -b/2a + -b/2a )
( u<v et u-b/2a ) ( v+u > -b/2a )

C'est ça ou j'ai rien compris ?

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 21:50

Il faut d'abord terminer le 2)b)...

Je vais réécrire ce que j'ai déjà posté :

*********************************

Dans le cas de cette question, tu dois montrer que   \large pour\ \ tout \ \ u, v \in ]-\infty;\frac{-b}{2a}], u<v\Longrightarrow f(u)>f(v)  

\large pour\ \ tout \ \ u, v \in ]-\infty;\frac{-b}{2a}], u<v\Longrightarrow fv)-f(u)<0  

*********************************

Or tu as démontré dans le 1) que f(v) - f(u) = a(v-u)(v+u+\frac{b}{a})

Peux-tu alors démontrer que   a(v-u)(v+u+\frac{b}{a})<0  ?

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 21:54

J'ai oublié "pour tout". Honte sur moi

Oui, termine d'abord le 2)b), ne cherche pas à aller trop vite. ^^ (Et tu as une erreur pour ton passage à la dernière ligne)


Hiphigenie-> Le graphique, c'est du geogebra ou autre chose?

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 15-09-11 à 22:00

>> Trichelieu57

Oui, c'est un mélange de GeoGebra,de Publisher et de MathType

Le graphique c'est GeoGebra et le texte c'est Publisher avec du MathType pour la fraction...

Dis, je te laisse terminer ce topic puisque tu l'avais commencé.

Bon travail !

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 19:35

D'accord, merci.
Je vais essayé de faire le 2)b) alors, mais je comprends pas très bien se que je dois faire. Il faut faire un calcul ?

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 21:13

Mais enfaite je comprends que f est strictement décroissante sur ]-infini,-b/2a] mais je ne sais pas comment l'expliquer.. ? et donc pareil pour 3)b) ..

Et la toute dernière question, il faut bien remplacer x par -b/2a+x et ensuite par -b-2a-x dans f(x) ? et j'ai trouvée = -B/2² + ax² -b/2a²+c
C'est juste ?
merci pour votre aide.

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 21:31

Si tu lisais les posts en les comprenant (pas en les survolant...), tu aurais déjà répondu depuis longtemps

Citation :
mais je ne sais pas comment l'expliquer.. ?
Lis mon message de 21h50...

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 21:42

Je ne les survoles pas.

Citation :
Or tu as démontré dans le 1) que f(v) - f(u) = a(v-u)(v+u+b/a)

Peux-tu alors démontrer que a(v-u)(v+u+b/a) < 0 ?


Oui, si f(u)-f(v)<0 et comme f(v) - f(u) = a(v-u)(v+u+b/a)
a(v-u)(v+u+b/a)<0 aussi .. c'est ça ?
désolé de ne pas comprendre super vite.

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 21:44

Citation :
Oui, si f(u)-f(v)<0
Tu ne peux pas dire "si f(u)-f(v)<0" puisque c'est justement ce que tu dois démontrer !

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 21:50

mais.. je le démontre comment ça ?

Moi je sais juste que, si a>0, f est strictement décroissante sur l'intervalle ]-, -b/2a] et strictement croissante sur [-b/2a, +[ .. mais on s'en fiche je crois..

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 22:11

Citation :
Moi je sais juste que, si a>0, f est strictement décroissante sur l'intervalle ]-, -b/2a] et strictement croissante sur [-b/2a, +[.. mais on s'en fiche je crois..
Mais tu n'as pas encore compris que c'est l'objet de l'exercice ?

C'est justement la question posée !

Démontrer que si a>0, f est strictement décroissante sur l'intervalle ]-, -b/2a] et strictement croissante sur [-b/2a, +[.

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 22:19

Si, merci! Te moques pas, je sais je suis bien nulle.
Mais tant pis je ferais pas ces deux questions, de toute façon je ne comprends rien..
La dernière question, c'était juste se que j'avais dit ? Ou encore faux.. ?

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 22:24

Tu sais, Caribou1, je ne me moque jamais des personnes qui font leur possible.
Si tu as eu l'impression que je le faisais, tu as mal interprété.

Pour la dernière question, je vais jeter un oeil.
Je n'ai pas bien regardé encore.

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 22:27

Je sais bien, mais vous me répétez la même chose depuis le début, vous devez en avoir marre.
mais merci quand même d'avoir essayer de m'aider.. Pourtant je comprend bien, c'est logique que f soit décroissant, mais malgrés vos explications, je vois pas comment l'expliquer..

D'accord merci, vous me direz !

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 22:37

J'ai regardé ton post de 21h13.

Ce n'est malheureusement pas correct.

En utilisant ta méthode, on arrive à   ax^2-\frac{b^2}{4a} + c

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 22:41

Oh non, je me suis encore trompée..
Comment tu as trouvé -b/4a² ? J'ai mal développer surement..
merci d'avoir regardé

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 22:44

Mais tu lis mal... il ne s'agit pas de -b/4a²  mais plutôt de \frac{-b^2}{4a}

C'est la fatigue ?

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 22:48

Oui, je suis fatiguée, pardon.
Je vous fais perdre votre temps.
J'essayerai demain alors, quand je serais concentrée, merci pour tout.
Mais j'avais trouvée -b²/2+ax²-b²/2a+c

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 22:51

Je vais te le dactlographier pour que tu l'aies dès le matin...

Va vite faire   

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 23:23

D'accord, merci beaucoup !

J'y vais desuite
a plus tard, bonne soirée.

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 23:26

Voici voici déjà...

\large  f(x) = ax^2+bx+c\\\\f(\frac{-b}{2a}+x) = a(\frac{-b}{2a}+x)^2+b(\frac{-b}{2a}+x)+c\\\\f(x)=a(\frac{b^2}{4a^2}-\frac{bx}{a}+x^2)-\frac{b^2}{2a}+bx+c\\\\ f(x)=\frac{b^2}{4a}-bx+ax^2-\frac{b^2}{2a}+bx+c\\\\ f(x)=\frac{b^2}{4a}+ax^2-\frac{b^2}{2a}+c\\\\f(x) = \frac{b^2}{4a}+ax^2-\frac{2b^2}{4a}+c\\\\f(x) = ax^2-\frac{b^2}{4a}+c

***********************

\large  f(x) = ax^2+bx+c\\\\f(\frac{-b}{2a}-x) = a(\frac{-b}{2a}-x)^2+b(\frac{-b}{2a}-x)+c\\\\f(x)=a(\frac{b^2}{4a^2}+\frac{bx}{a}+x^2)-\frac{b^2}{2a}-bx+c\\\\ f(x)=\frac{b^2}{4a}+bx+ax^2-\frac{b^2}{2a}-bx+c\\\\ f(x)=\frac{b^2}{4a}+ax^2-\frac{b^2}{2a}+c\\\\f(x) = \frac{b^2}{4a}+ax^2-\frac{2b^2}{4a}+c\\\\f(x) = ax^2-\frac{b^2}{4a}+c

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 23:27

J'ai été trop vite...

Il y a une erreur de frappe !

Attends ...

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 23:29

Ceci est meilleur !

\large  f(x) = ax^2+bx+c\\\\f(\frac{-b}{2a}+x) = a(\frac{-b}{2a}+x)^2+b(\frac{-b}{2a}+x)+c\\\\f(\frac{-b}{2a}+x)=a(\frac{b^2}{4a^2}-\frac{bx}{a}+x^2)-\frac{b^2}{2a}+bx+c\\\\ f(\frac{-b}{2a}+x )=\frac{b^2}{4a}-bx+ax^2-\frac{b^2}{2a}+bx+c\\\\ f(\frac{-b}{2a}+x)=\frac{b^2}{4a}+ax^2-\frac{b^2}{2a}+c\\\\f(\frac{-b}{2a}+x) = \frac{b^2}{4a}+ax^2-\frac{2b^2}{4a}+c\\\\f(\frac{-b}{2a}+x) = ax^2-\frac{b^2}{4a}+c

*******************************************


\large  f(x) = ax^2+bx+c\\\\f(\frac{-b}{2a}-x) = a(\frac{-b}{2a}-x)^2+b(\frac{-b}{2a}-x)+c\\\\f(\frac{-b}{2a}-x)=a(\frac{b^2}{4a^2}+\frac{bx}{a}+x^2)-\frac{b^2}{2a}-bx+c\\\\ f(\frac{-b}{2a}-x)=\frac{b^2}{4a}+bx+ax^2-\frac{b^2}{2a}-bx+c\\\\ f(\frac{-b}{2a}-x)=\frac{b^2}{4a}+ax^2-\frac{b^2}{2a}+c\\\\f(\frac{-b}{2a}-x) = \frac{b^2}{4a}+ax^2-\frac{2b^2}{4a}+c\\\\f(\frac{-b}{2a}-x) = ax^2-\frac{b^2}{4a}+c

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 23:44

Oh déjà, ça à été rapide, merci beaucoup!
je viens de comprendre mon erreur d'ailleurs, j'avais oublié de mettre le carré au dénominateur, du coup j'avais que 2a au dénominateur..
Bon, je vais dormir j'essaierai demain de faire la 2)b) j'aimerais tellement réussir ! merci encore !
bonne soirée

Posté par
Hiphigenie
re : DM: fonction du second degré 16-09-11 à 23:47

Bonne nuit !

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 09:49

Ca bosse dur dites donc. ^^

Pour la 2)b), comment expliquer...

Citation :
Dans le cas de cette question, tu dois montrer que    \large {\red {pour\ \ tout}} \ \ u, v \in ]-\infty;\frac{-b}{2a}], u<v\Longrightarrow f(u)>f(v)


POur cette question on se place pour u<v-b/2a. Tu est d'accord qu'on est bien dans l'intervalle ]-\infty;\frac{-b}{2a}] ?
DOnc il ne nous reste qu'à démontrer que f(u)>f(v). Jusque là, c'est bon? TU comprends pourquoi?

Or, f(u)>f(v) implique bien que f(v)-f(u)< 0. Ca va toujours?

Or, dans la question 1), on a prouvé que:
f(v) - f(u) = a(v-u)(v+u+b/a). TOujours ok?

On arrive donc à devoir démontrer que:
a(v-u)(v+u+b/a) < 0.  OK?

POur cela il suffit donc d'étudier le signe, si c'est négatif, c'est bon, si c'est positif, il y a un problème.

On nous donne le signe de a, on sait que u<v et dans la question précédente on a étudié le signe de (v+u+b/a). Alors, quelle est le signe de a(v-u)(v+u+b/a)?

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 09:52

Désolé, petit problème:
la citation:
pour tout  u, v appartenant à ]-infini;(-b/2a)], u<v, on a f(u)>f(v)  

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 12:31

Bonjour,

Ah, j'ai compris ( je crois ), merci pour cette explication !
v+u+b/a<0
Le signe de a(v-u)(v+u+b/a) est positif , non ?

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 12:42

Décroissant, donc il faut qu'il soit négatif. ^^"

On a: a>0, v-u>0 (puisque u<v) et comme tu l'as dis, v+u+b/a<0
On a donc, +*+*- Ca fait quel signe?

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 12:47

Ah, mince. ^^

Négatif ça fait !
Merci ! et du coup je marque tous ça pour le prouver ? et ensuite je fais pareil pour la 3)b) mais là ça sera positif ?

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 12:52

Oui, je pense qu'il faut écrire tout ça. C'est bien quand c'est bien détaillé. ^^


Exactement, puisqu'on aura prouver que le dernier morceau est cette fois positif.

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 13:01

D'accord, je vais essayé de tout reprendre alors

Ok, merci, je vais essayé de le faire, de la même manière.

Et juste une dernière question, à la question 4, il suffit juste de dire que si a<0 , f sera strictement croissante sur l'intervalle ]-infini,-b/2a] et strictement décroissante sur [-b/2a, +infini[ ? enfin, je pense pas que ça suffise..  

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 13:07

Il suffit de dire que le changement de signe de "a" ne change, dans les questions précédentes, que le signe de a(v-u)(v+u+b/a). Enfin, je pense. Et donc qu'au lieu d'être décroissante elle devient croissante, et au lieu d'être croissante elle devient décroissante.

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 13:16

D'accord, je vois. Merci encore!

Et la question 5, pour expliquer que f(-b/2a) est un extremum de f sur R, c'est juste si je dis, en gros, que,
Comme -b/2a est le sommet de la parabole, son image sera f(-b/2a). C'est donc bien l'extremum.
Non, enfaite, je sais pas comment on peut expliquer ça..

merci pour tout!

Posté par
Trichelieu57
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 13:31

Tu dis que pour a>0, pour tout x<-b/2a, f(x) est décroissante et pour x>-b/2a f(x) est croissante donc pour tout x, f(-b/2a)<f(x)

La même chose pour a<0 (en changeant ce qu'il faut).


De rien.

Posté par
Caribou1
re : DM: fonction du second degré 17-09-11 à 13:37

Ah ! merci !
pour a<0, pour tout x>-b/2a, f(x) est croissante et pour x < -b/2a , f(x) est décroissante donc pour tout x, f(-b/2a)>(x)
c'est ça ?

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