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étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3

Posté par
jack_bauer
04-07-10 à 15:42

Bonjour a tous,
en regardant les sujets de repêche au bac S, je tombe sur celle-ci:
étudier le signe de ln(x)²-2ln(x)-3 sur son domaine (donc R+)

Je sais trouver ses racines par changement de variables. (on trouve x1 = e^-1 et x2 = e^3).

Cependant comment faire pour étudier le signe de cette fonction?
Je sais que pour un trinome de type ax²+bx+c, il faut se référer au signe de a, et ensuite on place le signe opposé de a entre les racines et le signe de à l'exterieur des racines.
Peut-on appliquer ces regles sur les trinomes sur une fonction se rapportant à un trinome?
(donc dire que entre x1 et x2 la fonction f est de signe négative etc...)

Voila merci par avance pour votre aide!
Jack

Posté par
borneo
re : étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3 04-07-10 à 15:51

Bonjour,

une aide générale pour ton oral : quand tu n'es pas sûr de ta réponse, trace la courbe. Tu en as pour 30 secondes, et ça confirme ce que tu as trouvé.

Là, effectivement, comme a >0 le trinôme est négatif entre ses racines.

Posté par
borneo
re : étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3 04-07-10 à 15:54

Voilà, tu notes le temps que ça prend...  

étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3

Posté par
jack_bauer
re : étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3 04-07-10 à 16:02

merci pour vos réponses!
Cependant, vous n'avez pas répondu à mon interrogation principale, qui est la suivante:
peut-on appliquer la règle du signe d'un trinome à une fonction se rapportant à un trinome par changement de variable?
En vous remerciant d'avance...

Posté par
jack_bauer
re : étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3 04-07-10 à 16:03

(et par ailleurs si c'est le cas, y a t-il une démonstration associée?)

Posté par
critou
re : étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3 04-07-10 à 16:06

Bonjour,

f(x) = ln(x)²-2ln(x)-3 = X²-2X-3  avec X=ln(x).

Les racines du trinôme X²-2X-3=(X+1)(X-3) sont X1=-1 et X2=3
Par conséquent, X²-2X-3 est négatif pour X compris entre -1 et 3 (et positif ailleurs).

Il faut maintenant revenir à x (c'est le signe de f(x) selon les valeurs de x qui nous intéresse).
f(x) est négatif pour X=ln(x) entre -1 et 3
Or -1 ≤ ln(x) ≤ 3 est équivalent à e-1 ≤ x ≤ e3 par croissance de la fonction exp.
Ainsi f(x) est négatif pour e-1 ≤ x ≤ e3.

Attention ça ne marche pas toujours (là on avait de la chance, exp est croissante donc ça donnait une belle inégalité semblable à celle avec X) ; c'est-à-dire qu'il faut à chaque fois refaire le raisonnement complet (repasser 'proprement' du X au x).


Exemple (presque le même)
f(x)=x4-2x²-3
Évidemment on pose X=x^2
f(x)=X²-2X-3 = (X+1)(X-3) avec X=x² est négatif pour -1 ≤ X ≤ 3
Et ici, -1 ≤ X ≤ 3 est équivalent à -√3 ≤ x ≤√3
On obtient alors que f est négative pour les x tels que -√3 ≤ x ≤√3, et positive ailleurs (et tu imagines bien qu'il serait faux et insensé d'écrire : "f est négative pour x compris entre √(-1) et √3")

Posté par
borneo
re : étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3 04-07-10 à 16:30

Citation :
Attention ça ne marche pas toujours


Pour simplifier, tu peux nous donner un contre-exemple ?

Posté par
borneo
re : étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3 06-07-10 à 09:11

jack_bauer : tu nous diras si tu es au rattrapage ?  

Posté par
jack_bauer
re : étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3 11-07-10 à 14:48

héééé non je ne suis pas au ratrappage!
merci a tous pour votre aide

Posté par
borneo
re : étude de signe de la fonction ln(x)²-2ln(x)-3 11-07-10 à 15:36

Bonne nouvelle  



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