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encore des dérivées de 1ère

Posté par veroc (invité) 22-07-05 à 09:55

je fais encore des révisions mais je suis bloquée si quelqu'un peut m'aider

voici mon exercice :

soit l'équation 4xcube - 6x² + 1 = 0

* démontrer que cette équation à trois solutions dans

* déterminer la valeur exacte de l'unique solution x0 qui est élément de [0,1]

voici ce que j'ai fais :

P(x) = 4xcube - 6x² + 1
P est une fonction polynôme donc dérivable sur
P'(x) = 12 x (x-1)
j'ai ensuite étudié le signe de P'(x) :
sur ]-oo;0] : positive
sur [0;1] : négative
sur [1;+oo[ : positive
donc P  :
croissante sur ]-oo;0]
décroissante sur [0;1]
croissante sur [1;+oo[

P tend vers -oo en -oo de plus P vaut 0 en 1 ; donc l'image de ]-oo;0] est ]-oo;1]
P vaut -1 en 1 de plus P vaut 0 en 1 donc l'image de [0;1] est [-1;1]
P tend vers +oo en +oo de plus P vaut -1 en 1 donc l'image de [1;+oo[ est [-1;+oo[

je ne connais pas le théoréme des valeures intermédiaires
comment je peux calculer ces 3 solutions dans

Posté par philoux (invité)re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 10:18

Bonjour vero

3 solutions à P(x)=0

Une entre -oo et 0
Une entre 0 et 1
Une entre 1 et +oo

x=1/2 est racine "évidente" de P(x)=0

factorise (x-1/2) ou (2x-1) et déduis les 2 autres racines

Philoux

Posté par
lyonnais
re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 10:21

salut véroc

T'as dérivée est bonne .

-  f est qtrictement croissante sur ]-;0] vers ]-;1] , donc l'équation f(x) = 0 admet une unique solution sur cet intervalle

-  f est strictement décroissante sur [0;1] vers [-1;1] , donc l'équation f(x) = 0 admet une unique solution sur cet intervalle

-  f est strictement croissante sur [1;+[ vers [-1;+[ , donc l'équation f(x) = 0 admet une unique solution sur cet intervalle

il y a donc 3 solutions réels à l'équation f(x) = 0

Reste maintenant à trouver celle dans [0;1] ...

Posté par
lyonnais
re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 10:22

exact, pour x = 1/2 on a : f(x) = 0

++ sur l'

Posté par
Flo_64
re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 10:23

Bonjour,

En fait tu peux dire qu il y a 3 solutions d apres le tableau de variation
x1 entre ]-oo,0[
x2 entre [0,1]
x3 entre ]1;+oo[

ensuite j aurai voulu connaitre ton niveau tu passes en terminale ou en 1ère?

Posté par veroc (invité)re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 10:41

je suis en 1ère et passe en terminale mais j'ai de grosses lacunes c'est pourquoi je bosse

Posté par philoux (invité)re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 10:44

Ok, vero

As-tu compris 10:18 ?

Philoux

Posté par veroc (invité)re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 10:46

oui toutes vos réponses m'aide beaucoup merci je vais calculer tout ça et je vous tiens au courant

Posté par
lyonnais
re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 10:58

salut veroc :

en factorisant comme philoux t'as deix de faire :

3$ (x-\frac{1}{2})(4x^2+bx+c)

en développant et en identifiant membre à membre à 4x3 - 6x² + 1

tu devrais trouver :

3$ (x-\frac{1}{2})(4x^2-4x-2)

=

3$ (2x-1)(2x^2-2x-1)

puis tu trouves les racines de 2x²-2x-1

et à la fin tu dois trouver comme solution :

4$ \rm \magenta \fbox{\fbox{S=\{\frac{1}{2}-\frac{\sqrt{3}}{2} ; \frac{1}{2} ; \frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}\}}}

++ sur l'

Posté par veroc (invité)re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 11:07

je vais calculer tout ça et vous tiens au courant

Posté par philoux (invité)re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 11:11

>vero

A relire l'énoncé :

déterminer la valeur exacte de l'unique solution x0 qui est élément de [0,1]

Je ne sais pas si le fait de dire que x=1/2 est racine évidente est acceptable.

En revanche, cette fonction en x3 est impaire dans un certain repère.

Cherchez, lyonnais et toi, le repère dans lequel cette fonction présente un centre de symétrie, I, et constatez que I est sur l'axe des abscisses => ainsi répondre à ta question proprement, sans affirmer que x=1/2 est racine évidente.

Philoux

Posté par
lyonnais
re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 11:53

>> philoux 11:11 :

le repère semble être tout simplement être axé en I de coordonné ( 1/2 ; 0 )

Voir graphique :



encore des dérivées de 1ère

Posté par philoux (invité)re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 11:57



il faut la démonstration, pas la constatation sur le graphe !

trop simple et dangereux...

Philoux

Posté par
lyonnais
re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 12:10

ok , alors procédons comme ceci :

graphiquement, on constate que I ( 1/2 ; 0 ) est centre de symétrie de C . Prouvons le ...

Df = R  donc

1/2 + x    Df
1/2 - x    Df

3$ \rm f(\frac{1}{2}+x) = 4(\frac{1}{2}+x)^3-6(\frac{1}{2}+x)^2+1

            3$ \rm = \frac{1}{2}+x+2x^2+4x^3+2x+4x^2-\frac{3}{2}-6x^2-6x+1
            3$ \rm = 4x^3-3x

3$ \rm f(\frac{1}{2}-x) = 4(\frac{1}{2}-x)^3-6(\frac{1}{2}-x)^2+1
            3$ \rm = \frac{1}{2}-x+2x^2-4x^3-2x+4x^2-\frac{3}{2}-6x^2+6x+1
            3$ \rm = -4x^3+3x

on a donc bien :

3$ \rm \magenta \fbox{\fbox{ f(\frac{1}{2}+x)+f(\frac{1}{2}-x)=2\time 0}}

I ( 1/2 ; 0 ) est donc bien centre de symétrie de C

++ sur l'

Posté par philoux (invité)re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 12:13

C'est Ok

mais l'idée était de ne pas connaître les coordonnées de I

de dire que c'était I(a,b)

et de chercher a et b pour que I soit centre de symétrie...

Philoux

Posté par
lyonnais
re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 12:14

d'aacord ... je recommence si tu veux

@ tout de suite

Posté par
lyonnais
re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 12:21

En fait, désolé mais je ferais ça plus tard, faut que j'y aille

merci pour ta réponse mail

++ sur l'

Posté par philoux (invité)re : encore des dérivées de 1ère 22-07-05 à 12:28

>lyonnais

Autre idée : tu peux aussi penser au point d'inflexion...

Philoux

Posté par
lyonnais
re : encore des dérivées de 1ère 23-07-05 à 17:09

Alors mettons I(a;b) ...

2$ f(a+x)+f(a-x)=4(a+x)^3+4(a-x)^3-6(a+x)^2-6(a-x)^2+1+1
                    2$ = 4a^3+4a^3+12a^2x-12a^2x+12ax^2+12ax^2+4x^3-4x^3-6a^2-6a^2-6x^2-6x^2-12ax+12ax+2
                    2$ = 8a^3+24ax^2-12a^2-12x^2+2
                    2$ = (24a-12)x^2+8a^3-12a^2+2

I étant centre de symétrie, l'équation ne doit plus contenir de x ( je sais, c'est mal dis )

il faut donc que :

24a-12=0   <=>  a = \frac{1}{2}

on peut donc conclure sur b en résolvant l'équation :

8a^3-12a^2+2=2b

d'où :

b = 4a^3-6a^2+1

soit en remplaçant a par 1/2 , on trouve :

b = 0

On obtient donc bien :

I ( 1/2 ; 0 )

++ sur l'

Posté par philoux (invité)re : encore des dérivées de 1ère 24-07-05 à 17:00

>lyonnais

Bien vu.

Plutôt que de dire :

I étant centre de symétrie, l'équation ne doit plus contenir de x ( je sais, c'est mal dis  )

il suffit de rajouter QUELQUESOIT x à :

f(a+x)+f(a-x) = 2b

C'est "mieux dit"

Avec le point d'inflexion, une fonction en x3 possède un centre de symétrie en son point d'inflexion => f''(x)=0 => (4x3-6x²+1 )''=0 => 24x-12=0 => x=1/2 et y=0

Philoux







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