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étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût

Posté par
missgrenadine
09-03-12 à 11:58

bonjour j'ai un dm dans lequel il y a l'exercice suivant:
partie A:
on considère la fonction f définie sur [0; + l'infini] par : f(x) = x+ 3 + e(-x+2)
On notera (C) la courbe représentative de f dans un repère orthonormal

Dans la première question, je dois calculer la limite de f en + l'infini. voici ce que j'ai fait cpdt je pense que le résultat est faux
lim x + 3 + e(-x+2) = + l'infini

Dans la 2ème question, je dois montrer l'existence d'une droite  (D) asymptote à la courbe (Cf). il faut donner l'équation de (D).  est-ce que quelqu'un pourrai m'aider car je ne comprend pas la question et je ne sais pas du tout ce qu'il faut faire.

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 13:21

Bonjour,
Ok pour la limite , en détaillant ...
2) pour l'asymptote
montre que limite de f(x)-(x+3) =0 quand x tend vers +∞

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 13:46

ok pour l'asymptote qui si j'ai bien compris est horizontale. cependant comment je fais pour donner une équation de D

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 13:52

D n'est pas horizontale:
c'est une asymptote oblique:
D a pour équation y=x+3

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 13:55

ok merci maintenant je dois étudier les variations de la fonction f sur [0; + l'infini ].
dois-je dériver f ou puis-je faire le tableau directement sans dériver ?

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 14:04

non tu dérives et tu étudies le signe de la dérivée ,pour avoir les variations de la fonction
et tu termines par le tableau

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 14:09

ok f(x) est de la forme u + v + w
donc f'(x) est de la forme u' + v'+ w'
u (x)= x donc u'(x) = 1
v (x)= 3      v'(x) = 0
w (x)= e(-x+2) mais je ne sais pas dériver cela donc je suis de nouveau bloquée

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 14:18

formule
(e^{u(x)})'=u'e^{u(x)}
tu appliques cette formule

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 14:24

ok merci pour la formule. j'ai donc w'(x) = -1 e-x+2

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 14:39

OUI -e-x+2

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 14:44

donc f'(x) = 1 + 0 - e-x+2
           soit 1 - e -x+2
j'ai donc le tableau suivant :

x            0                        + l'infini
f'                      +
f               strictement positive

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 14:57

le signe de 1-e-x+2 n'est pas positif sur [0; + l'infini]
1-e-x+2=0 si ....

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 15:17

en effet oui j'ai refait le calcul et je trouve le bon tableau de signe et de variation.
dans cet exercice il y a une partie B:
une entreprise industrielle produit chaque jour x centaines d'objets ( x est compris entre 1 et 20 )
le coût de fabrication de x centaine d'objets est donné par f(x) exprimé en milliers d'euro.
f(x) = x + 3 + e(-x+2)
a la première question on me demande de calculer le coût de fabrication de 600 objets, 1000 objets et 1200 objets arrondi à l'euro. on me demande aussi dans chacun des cas le coût arrondi à l'euro de fabrication d'un objet.

J'ai donc remplacé dans f(x) les x par les nombre demandés mais les résultats ne paraissent pas possibles:
f(6)= 6+3+e-6+2)= 9 cela voudrait dire que pour 600 objets produits l'entreprise dépense 9€ donc chaque objet aurait un cout de fabrication de 0.015€ ce qui parait impossible.
j'ai donc essayé f(600)= 600 + 3 + e(-600+2)= 603 €. chaque objet a un cout de fabrication de 1€

Quelle est la bonne méthode ?

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 15:37

f(x) exprimé en milliers d'euro.
==> l'entreprise dépense 9000€ soit pour un objet 9000/600=15€
c 'est quand bien de se demander si les résultats sont possibles...

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 15:38

f(6)=9,018 millier €  à l'euro près...

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 15:42

ok pour le calcul mais comment trouvez vous les 9000 parce que je dois faire la même chose pour 1000 objets et pour 1200 objets ?

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 15:49

x en en centaine d'objet et f(x) en millier €
  cout pour 600 objets
x=6  et f(6)=9,018.. Milliers d'euros

la fabrication de 600 objets coute 9018 €

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 16:03

merci beaucoup j'ai tout compris
cout pour 1000 objets : 13 000 € donc 13 € par objet
cout pour 1200 objets : 16 000 € donc 16 € par objet

maintenant, je dois trouver la quantité d'objet que l'entreprise doit fabriquer pour que le cout de fabrication soit le plus proche de 8 000€
faut-il faire x + 3 + e-x+2) = 8000

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 16:35

8000€ = combien de milliers d'euros
faut-il faire x + 3 + e-x+2 =....

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 16:43

8 000 € = 8 milliers d'euro donc il faut faire x + 3 + e(-x+2 = 8
                                               x + 3 + ln e-x+2) = ln8
                                               x + 3 - x + 2 = ln 8
                                               ln8 / 5 = 0.415888...
il faut donc fabriquer 416 objets

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 16:51

dernière question: montrer que le cout de fabrication est minimal lorsque l'entreprise fabrique une quantité q0d'objets. donner la valeur de q0. et le cout de chaque article. comment puis-je faire et avec quelle méthode ?

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 17:18

tu ne peux pas calculer comme tu viens de le faire
x + 3 + e-x+2=8
x+e-x+2=5
ensuite ce serait
ln(x+e-x+2)=ln5
.....
tu ne peux que déterminer la valeur  avec un tableur , ou la calculatrice ou graphiquement
f(4,95)\approx 8
voir graphique

Citation :
montrer que le cout de fabrication est minimal lorsque l'entreprise fabrique une quantité q0d'objets.

tu dérives la fonction f(x)
la fonction admet un minimum en x_0 si  f'(x_0)=0  et  change de signe

Posté par
missgrenadine
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 18:38

ok merci beaucoup pour toute votre aide puisque j'ai enfin fini cet exercice...

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 09-03-12 à 18:52

Tu as du  trouvé q_0=2  f(2)=6
pour un article 30€

Posté par
Bloupilou
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 24-03-12 à 18:15

Bonjour

Désolé de m'incruster , mais pouvez vous en dire plus sur votre derniere réponse ?

" Tu as du  trouvé q_0=2  f(2)=6
pour un article 30€ "

Je n'ai pas vraiment compris

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 24-03-12 à 18:30

Bonjour Bloupilou,
f'(x) s'annule et change de signe pour x=2
==>q_0=2

Posté par
Bloupilou
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 24-03-12 à 18:40

Ah oui merci je vois

Sinon si on retourne au 3) de la partie A
Etudier les variations et tracer les droites

Concernant les variations , ça donne :


x  0       2         + infini
f'     -        +
f  6

mais après je bloque , t aurais une idée ?

ps : dans la partie B , montrer que f(x) = 8
après que tu ais calculé , tu dis voir le graphique/calculette
Tu penses qu'au bac ou dans un examen , on peut se contenter de ça ? Ton calcul ne peut pas se terminer pour montrer pareil que le graphique ?

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 24-03-12 à 20:29

allure de la courbe représentant f et de l'asymptote
quelles sont les questions?
on ne peut pas trouver x par calcul pour f(x)=8

étude d\'une fonction , application à l\'étude d\'un coût

Posté par
Bloupilou
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 24-03-12 à 20:38

ça donnerait ça alors :

x   0     2      + infini

f'     -      +  

f        6      + infini

mais f(0) = ?

Posté par
Bloupilou
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 24-03-12 à 20:38

ps : mon tableau ci dessus est juste ?

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 24-03-12 à 20:40

Ok pour le tableau
f(0)=3+e^2

Posté par
Bloupilou
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 24-03-12 à 20:56

Ah d 'accord je visualise beaucoup mieux merci ;

Par ailleur on me demande

a) indiquer le nombre de solution de l equation E : f(x) = 8
ça serait 0,5 et 5,4 ? Je viens de prendre les solutions du graphique de la courbe F : Je dois prendre aussi celle de la droite X+3 ?

b) Justifier que sue l'intervalle 2;6 , l equation E admet une solution unique a , dont on donnera un encadrement d'emplitude 10^-2

Alors la..Je vois pas du tout ( à part un truc avec la calculette je pense ? )

Posté par
Labo
re : étude d'une fonction , application à l'étude d'un coût 24-03-12 à 21:26

Citation :
a) indiquer le nombre de solution de l equation E : f(x) = 8
ça serait 0,5 et 5,4 ?

non , tu confonds nombre de solution avec la , ou les solutions,
on te demande combien de solutions à l'équation f(x)=8
==> tu as montré que la fonction est continue sur R+
de plus elle est strictement croissante sur [2;+∞[ donc tu appliques le théorème de la bijection pour indiquer le nombre de solutions.



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