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Niveau Maths sup
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étude locale d une fonction

Posté par bahamut (invité) 08-08-05 à 22:01

  Bonjour ,

   Voila mon problème, étudier cette fonction
  f(x)=(x²-1)/(xlnx), j'ai trouvé les variation mais je n'arrive pas à faire l'étude locale en x=1 (c'est à dire calculer la limite, tangente et position par rapport a la tangente). Je vous remercie si vous pouriez un peu me gider...

Posté par
cinnamon
re : étude locale d une fonction 08-08-05 à 22:21

Salut,
as-tu pensé à faire un DL pour la limite en 1 ?

Posté par papanoel (invité)re : étude locale d une fonction 08-08-05 à 22:22

Salut,
pour trouver la limite, je te conseillerais de faire un DL de x.ln(x)=x(x-1)+O(x²)
tu ecris (x²-1)=(x-1)(x+1)
et je trouve comme limite 2
pour la tangente, tu ecris la derivée de ta fonction et si tu en as besoin tu fais un DL pour trouver sa valeur en 1
et ensuite tu peux donc ecrire une equation lineaire de ta tangente en 1 que tu soustrait a ta premiere fonction puis tu fais une etude de signe pour dire laquelle est au dessus ou au dessous
@+

Posté par aicko (invité)re : étude locale d une fonction 08-08-05 à 22:39

soit f definie par f(x) =\frac{x^2-1}{xlnx}

ensemble de definition :

il faut que x>0 (pr lnx defini) et xlnx0 (comme x>0 alors x1)

f(x) =\frac{x^2-1}{xlnx}=f(x) =\frac{(x-1)(x+1)}{xlnx}


considerons le rapport :\frac{xlnx-0}{x-1}
la limite en 1 de cette quantité est la limite du taux d'accroissement de xxlnx
qui est dérivable pour x>0

donc
\lim_{x\to 1}\frac{xlnx-0}{x-1}=(xlnx)'(1)=(ln1+1)=1

ainsi
\lim_{x\to 1}\frac{x^2-1}{xlnx}=2

donc f est prolongeable par continuité en posant f(1)=2




Posté par aicko (invité)re : étude locale d une fonction 08-08-05 à 23:19

f est derivable sur ]0,+[\{1}
de derivee :
f '(x)= \frac{x^2lnx-x^2+lnx+1}{x^2ln^2x}
en effectuant des DL en x=1 on obtient :

lnx=x-1+(x-1)(x-1)
x^2lnx-x^2+lnx+1=x^3-2x^2+(x-1)^3(x-1)
x^2ln^2x=x^2-x+(x-1)^2(x-1)
apres division euclidienne des deux parties entieres on obtient le DL en 1 de f'(x)

f '(x)=x-1+(x-1)(x-1)

ainsi
\lim_{x\to1}f '(x)=\lim_{x\to1}x-1=0

donc la tangente en x=1 à C_f est horizontale
avec une etude du signe de la derivée, on obtient f decroissante sur ]0;1[
et croissante sur ]1;+[
donc C_f est au dessus de sa tangente
en x=1




étude locale d une fonction

Posté par bahamut (invité)re : étude locale d une fonction 08-08-05 à 23:55

  
     Ben je vous remercie d'avoir passé du temps sur mon exercice et de m'avoir bien aidé...Peut etre a bientot..
    

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
Re:étude locale d une fonction 09-08-05 à 00:22

Bonjour tout le monde,on peut aussi remarquer que:
\forall x\in]0,1[\cup]1,+\infty[:
*f(x)=\frac{x^2-1}{xln(x)}=\frac{x+1}{x}\frac{x-1}{ln(x)} et comme on sait que \lim_{x\to1}\frac{ln(x)}{x-1}=ln'(1)=1 on a que:
3$\red\lim_{x\to1}f(x)=2
*f(\frac{1}{x})=f(x) en dérivant on a que 3$\red f'(x)=-\frac{1}{x^2}f'(\frac{1}{x}) d'où:
\{{f'(1)=0\\fadmetunminimumglobalen1



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