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Niveau Maths sup
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Etude d une fonction type Arctan(u(x))

Posté par Janus (invité) 11-10-04 à 21:12

On se propose d'étudier la fonction f telle que :
f(x) = Arctan (2*(1-x)/(1+4x))

1) Etablir que Arctan(1/2) = /2 - Arctan(2)

2) Determiner l'ensemble de définition D de f.

3) a) Exprimer la dérivée de f là où elle existe
   b) Limites de f en  + et -

4) Soit la fonction définie par x , (x) = Arctan (2x).
a) Ecrire la dérivée de .
b) en déduire que x D, f(x) = - (x) + K(x).
Où K est une fonction simple que l'on précisera.

Posté par
paulo
etude d une fonction arctan 12-10-04 à 17:15

1-   arctan(1/2)+arctan(2)=/2

    u =arctan(1/2)  et v= arctan(2)

on developpe tg(u+v) et on obtient compte tenu du signe  de 1/2 et 2 ,  u+v = /2.


2-    l'ensemble de definition est -,-1/4;-1/4,+

3- a-  f'(x)=-2/(1+4x^2)

la fonction est toujours decroissante.

   b-limites +-

on pose x=1/u en faisant tendre u vers 0 + ou -

f(x) tend vers arctan(-1/2) avec + ou- suivant le signe.

4- (x) = arctan(2x)

  -a-  '(x)= 2/(1+4x^2)

dons en integrant on trouve : f = -+k
et si on fait x= 0

on rouve f = - +arctan(2)


si ca a pu vous aider

bonsoir

Posté par Janus (invité)re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 13-10-04 à 22:13

Avant tout merci pour votre réponse, mais ...
*se sent complètement idiot mais bon*
J'ai un problème dès le début  puisque je ne comprends pas trop : on developpe tg(u+v) et on obtient compte tenu du signe  de 1/2 et 2 ,  u+v = /2...

Pourriez vous m'expliquer svp?

Posté par
dad97 Correcteur
re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 13-10-04 à 22:37

Bonjour Janus,

j'avoue n'avoir pas trop saisi non plus son raisonnement.
pour la première :
soit h la fonction x-->arctan(x)+arctan(1/x) est définie et continue dérivable sur R*
Calcule h' sur R+* tu va trouver 0 donc h est constante sur R+* or en faisant tendre x vers 0+ on trouve h(x)=\pi/2 ...


Salut

Posté par Janus (invité)re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 13-10-04 à 22:42

Merci dad 97

Seuleuement, nouveau problème, je comprends ton raisonnement et je l'approuve, mais on me demande bien d'"établir".
En fait comme tu le dis, on retrouve la forme arctan(x)+arctan(1/x)= /2
Mais je pense que ce qu'on me demande c'est de redemontrer cette propriété, or est ce vraiment avec les limites qu'on le fait?

Posté par
dad97 Correcteur
re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 13-10-04 à 22:56

trop con pourquoi utilisé la limite en 0+ alors qu'en 1 où la fonction h est parfaitement défini c'est fini .

Posté par
dad97 Correcteur
re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 13-10-04 à 22:58

le " trop con " c'est biensûr pour moi

Posté par Janus (invité)re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 13-10-04 à 23:06

Mdr mais je l'avais pas pris pour moi
*je l'entends tous les jours pour moi je suis immunisé! lol*
Mais en effet c'était tout con -__-
Merci ^^

Posté par bliz (invité)re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 17-10-04 à 14:05

bonjour
j'ai un exercice du meme type et je ne trouve pas pour h une dérivée nul, car en dérivant arctan(x) j'ai des cosinus au carré....

Posté par oliv (invité)re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 29-10-04 à 14:44

Bonjour

J'avais justement la question de simplifier l'expression :

arctan(x)+arctan(1/x) = h(x)

dad97 a donné la bonne méthode, je fais le détail pour la dérivée :

(arctan(x))'   = 1 / (1 + x²)

(arctan(1/x))' = arctan'(1/x) * (1/x)'
                = 1 / (1 + (1/x)²) * (-1/x²)
                = - 1 / (1 + x²)

=> h'(x) = 1 / (1 + x²) - 1 / (1 + x²) = 0

=> h(x) cste

On détermine h(x) avec une valeur simple comme 1 :

h(x) = arctan(1) + arctan(1/1)
      = 2 * /4
      = /2

Posté par
franz
Message destiné à olive 30-10-04 à 01:15

Attention!
h est constante par morceaux sur chaque composante connexe de son ensemble de définition. Comme h n'est pas définie en 0 on ne peut pas conclure qu'elle est constante sur .
h est impaire et vaut  /2  sur *+ et -/2  sur *-

Posté par
dad97 Correcteur
re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 30-10-04 à 02:11

Rebonjour,
c'est d'ailleurs pour ça que dans mon post je mettais placé sur R+*

posté le 13/10/2004 à 22:37
Calcule h' sur R+* tu va trouver 0 donc h est constante sur R+* or en faisant tendre x vers 0+ on trouve h(x)=\frac{\pi}{2}

(même si l'idée de la limite en O+ avait été abandonnée ensuite )

Salut

Posté par oliv (invité)re : Etude d une fonction type Arctan(u(x)) 30-10-04 à 14:25

Pour franz /dad97, exact on a /2 que sur l'intervalle R+*.

La méthode avec la limite en 0+ est belle aussi.



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