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Etude d'une fonction

Posté par
E2NB
29-09-19 à 10:42

Bonjour, j'ai rencontré des difficultés pour résoudre l'exercice suivant et je demande votre aide.

Exercice:
Soit la fonction définie par f(x)=sinx-1/3sin3x et (C) sa courbe représentative.

1. Justifiez que l'ensemble d'étude de f peut être réduit à l'intervalle [0;].
2. a) Démontrer que:
x, f'(x)=2sinx.2sinx.
   b) Dresser le tableau de f sur [0;].
3. Tracer (C): préciser les coordonnées de ses centres de symétrie et de ses points où la tangente est parallèle à (OI).

Ma solution:
1. Justifions que l'ensemble d'étude de f peut être réduit à l'intervalle [0;].
   L'ensemble d'étude de f peut être réduit à l'intervalle [0;] si est la période de f, c'est à dire f(x+)=f(x).
   f(x+)=sin(x+)-1/3sin3(x+)
   f(x+)=sinx-1/3sin3x=f(x).
Donc l'ensemble d'étude de f peut être réduit à l'intervalle [0;].

Je ne parviens pas à démontrer que sa dérivée de f est f'(x)=2sinx.2sinx. Par contre, je peux affirmer que cette dérivée est positive (supérieure ou égale à 0) donc que la fonction f est croissante  sur [0;].
Ceci dit, dans le tableau de variations, on dirait que f est constante, elle va de 0 à 0 (00). Comment poursuivre ?

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 10:52

Bonjour ,

C'est bien

sinx-\frac{1}{3sin3x} ? L'expression de ton f(x) ?

Posté par
sanantonio312
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 10:53

Bonjour,
Deux remarques:
1: Ta fonction est-elle bien f(x)=sinx-\dfrac{1}{3sin3x} ou manque-t-il des parenthèses au numérateur?
2: sin(+x)sinx

Posté par
sanantonio312
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 10:54

Bonjour Prototipe19,
Bienvenue sur l'île.
Je te laisse avec E2NB

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 10:56

Bonjour sanantonio312 merci.  

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 11:20

f(x)=sinx-[1/3](sin3x)

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 11:24

sanantonio312 @ 29-09-2019 à 10:53

Bonjour,
Deux remarques:
1: Ta fonction est-elle bien f(x)=sinx-\dfrac{1}{3sin3x} ou manque-t-il des parenthèses au numérateur?
2: sin(+x)sinx
Si sin(+x)sinx, comment procéder pour retrouver f(x) en partant de f(x+) ?

Posté par
sanantonio312
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 11:50

Tu cites ma réponse...
J'ai compris pour ma première remarque, c'est f(x)=sinx-\dfrac{sin3x}{3}
Pour la seconde, je peux préciser: sin(+x)=-sinx.
J'ajoute que la périodicité d'une fonction n'est pas la seule propriété qui permet d'en réduire le domaine d'étude...

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 11:55

Si ta fonction est périodique de période P, il suffit de l'étudier sur un intervalle de longueur P. L'idée est bonne sauf que tel que tu as écrit ta fonction elle je pense pas qu'elle soit \pi-périodique


f(x+\pi)=-f(x)\neq f(x).

Si tu as  bien recopié ta fonction

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 12:02

Essaie d'étudier la parité pour voir .

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 13:17

Je calcule donc la parité.
   f est paire si f(-x)=f(x).
   f(x)=sinx-(1/3)(sin3x)
   f(-x)=sin(-x)-(1/3)[sin(-3x)]
   f(-x)=-sinx-(1/3)(-sin3x)
Après je ne sais pas quoi faire.

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 13:17

Je n'obtiens toujours pas f(x).

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:12

Ok . Bon voici ce que je te propose .

On va regarder sûre [-\pi,\pi] quintet un intervalle centré en 0. Etant donné que ta fonction y est définie ,. ensuite chercher à déduire de la parité pour aboutir à ta reponse ,

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:25

Alors f définie sur [-\pi,\pi] intervalle centré en 0

De plus

f(-x)=-f(x) ( à vérifier ) => f est impaire .

1. Comment est la courbe représentative de f  par rapport à l'origine ?

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:29

Symétrique.

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:30

Par conséquent ?

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:33

On peut étudier f de l'intervalle [0;] et compléter la courbe par symétrie.

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:35

Tout simplement . PS : la périodicité n'est pas la seule manière de réduire le domaine d'étude comme sanantonio312 l'a mentionné.

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:37

D'accord, merci.

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:40

Je t'en  prie :

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:46

T'en es où pour l'exercice 2 ?

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:48

Question 2a)

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 14:52

Quand je dérive f, ça me donne:
f'(x)=cos-(1/3)(cos3x).
Après je ne vois pas comment transformer cette expression pour retrouver 2sinx.2sinx.

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 15:01

Ta dérivée n'est pas juste .

(cosu)'=u'cosu  et donc (cos3x)'= ???

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 15:02

Prototipe19 @ 29-09-2019 à 15:01

Ta dérivée n'est pas juste .

(cosu)'=u'cosu  et donc (cos3x)'= ???


Applique  avec le sinus à la place du cosinus , désolé...

Et refais ta dérivée

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 15:13

Désolé pour l'erreur de frappe , j'ai encore un peu de mal pour écrire ici .

Ce que j'essaie de te dire , c'est de faire attention quand tu dérive

Sin3x .

En effet ,

(Sinu)'=u'Cosu .

Donc calcule correctement ta dérivée

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 15:15

Je rectifie donc:
f(x)=sinx-(1/3)sin3x
f'(x)=cosx-cos3x.
     Est-ce correct ?

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 15:17

Oui la c'est correct

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 15:30

On constate que notre dérivée est différente de celle de l'énoncé.  

Posté par
Prototipe19
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 15:37

Bah non on t'a demandé de démontrer , donc cela sous entend que à partir de la dérivée trouvé , tu dois procéder par des transformations de f'(x) pour aboutir , tu peux notamment utiliser les formule trigonométrique

Cos(a+b) ...

En remarquant peut être que cos3x =cos (x+2x) et voir un peut comment tu peux faire . N'oublies pas aussi que

sin^2x+cos^2x=1 pour tout réels x , essaies de voir un peu

Posté par
E2NB
re : Etude d'une fonction 29-09-19 à 17:38

C'est pas gagné.
J'avance comme suit:
cosx-cos3x
cosx-cos(2x+x)
cosx-cos2x.cosx-sin2x.sinx.
  Ensuite je bloque. J'ai encore besoin d'aide.



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