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Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité)

Posté par
quentinouill
03-02-17 à 18:32

Bonsoir à tous, je dois rendre un DM lundi prochain et je dois vous dire que je n'arrive pas à m'avancer ...

Alors, soit la fonction définie sur l'intervalle ]-2 ; +infini[ par f(x) = ax + b + c/(x+2) et Cf sa courbe représentative dans un repère du plan.
La courbe Cf passe par les 3 points A(0;7/2) , B(1;7/2) et D(4 ; 5/2)

a) Déterminer les constantes a, b et c. En déduire l'expression de f(x) en fonction de x.
b) Calculer la dérivée de f.
c) Etudier la convexité de f/


a)
Je réalise un système d'inéquations à 3 inconnus comme suit :

b + C/2 = 7/2
a+b+ c/3 = 7/2
4a + b + c/6 = 5/2

Par le biais des matrices je trouve a = -0.5 , b = 5 et c = -3

Donc la fonction s'écrit : f(x) = -0.5x + 5 + -3/(x+2)

Par contre, il faut que je fasse le système aussi à la main, et je n'y arrive pas/
Je simplifie en arrivant à :
2b + c = 7
4a + 4b + c = 14
24a + 6b + C = 10

(J'ai simplifier en multipliant toutes les lignes pour enlever le dénominateur de C)

Que puis-je faire maintenant ?

2)
Pour la dérivée, je me demande si je commence bien :

f'(x) = -0.5 + [(-3x1)-(x+2)*0/(x+2)²]
Je continue ?

Merci d'avance pour vos réponses !

Posté par
StormTK9
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 18:37

Salut, ce ne serait pas plutôt ce systemé ?
2b + c = 7
3a + 3b + c = 10.5
24a + 6b + C = 15

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 20:57

Salut StormTK9,

Ah oui effectivement, merci de m'avoir corrigé ! J'avoue que je suis un peu du genre à faire des petites fautes d'étourderies qui fausse tout le calcul ...

Et maintenant, j'aimerais bien d'un petit coup de main pour trouver au moins un des inconnus pour pouvoir facilement trouver les 2 restants ... Mais par où puis-je commencer ? Merci

Posté par
StormTK9
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:02

Tu dois isolé une inconnue dans les 2 premières et ensuite remplacer dans la 3e.

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:26


D'accord, je vais d'abord isoler le C :

2b - 7 = C
3a+3b+c = 10.5
24a+6b+C=15

-------------

2b-7 = C
3a+3b+(2b-7) = 10.5
"

-------
2b-7 = C
3a+5b-7 = 10 .5

---------
2b-7=C
3a+5b = 17.5
-----------------

Je ne vois pas ce que je pourrais faire ensuite

Posté par
StormTK9
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:33

Tu as c = 2b-7

Isole maintenant a dans ta 2e équation en fonction de b

Ensuite tu remplaceras dans la dernière équation.

Posté par
malou Webmaster
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:38

Attention....
2b + c = 7
soit c = 7 -2b

on reporte c dans les 2 autres équations et on obtient un système 2 équations à 2 inconnues a et b

Posté par
StormTK9
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:40

c = 7-2b exact je suis pas concentré

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:50

Merci

c = 7-2b
3a+3b+7-2b= 10.5

---
c = 7-2b
3a + b = 3.5
---
c = 7-2b
b = 3.5/a

---
c = 7-2b
b = 3.5/a
24a+6b+C=15
---
c = 7-2b
b = 3.5/a
24a + 6(3.5/a) + [7-2(3.5/a)] = 15

---
c = 7-2b
b = 3.5/a
24a + 21/a + 7- 7/a = 15
---
c = 7-2b
b = 3.5/a
24a + 21/a - 7/a = 8
---

Jusqu'à là ça va ? Si oui, et maintenant ?

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:51

Ouh je viens de remarquer une erreur, laissez moi un instant corriger

Posté par
malou Webmaster
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:52

Citation :
c = 7-2b
3a + b = 3.5
---
c = 7-2b
b = 3.5/a

houlala....

par quelle opération ?
3a + b = 3.5
c'est une addition que je sache

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:55

c = 7-2b
3a+3b+7-2b= 10.5

---
c = 7-2b
3a + b = 3.5
---
c = 7-2b
b = 3.5/3a

---
c = 7-2b
b = 3.5/3a
24a+6b+C=15
---
c = 7-2b
b = 3.5/3a
24a + 6(3.5/3a) + [7-2(3.5/3a)] = 15

---
c = 7-2b
b = 3.5/3a
24a + 21/3a + 7- 7/3a = 15
---
c = 7-2b
b = 3.5/3a
24a + 21/3a - 7/3a = 8

---
Voilà, et maintenant ?

Posté par
malou Webmaster
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 21:57

lire 21h52

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 22:02

malou @ 03-02-2017 à 21:52

Citation :
c = 7-2b
3a + b = 3.5
---
c = 7-2b
b = 3.5/a

houlala....

par quelle opération ?
3a + b = 3.5
c'est une addition que je sache


Oh la la la ... Oui
Ca doit être le symptôme du vendredi soir .. !

Dommage qu'il n'y ait pas la fonction éditer pour que je puisse rattraper mes bourdes.

c = 7-2b
3a+3b+7-2b= 10.5

---
c = 7-2b
3a + b = 3.5
---
c = 7-2b
b = 3.5 - 3a

---
c = 7-2b
b = 3.5 - 3a
24a+6b+C=15
---
c = 7-2b
b = 3.5 - 3a
24a + 6(3.5-3a) + [7-2(3.5-3a)] = 15

---
c = 7-2b
b = 3.5 - 3a
24a + 21-18a + 7- 7 - 6a = 15
---
c = 7-2b
b = 3.5-3a
0a + 21 = 15
---
0a = -6

Whaaaaaat ?

Posté par
malou Webmaster
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 22:04

tu fais ton système sur ton papier, et qd tu arrives à la fin tu te vérifies avec geogebra ou autre
cela ne sert à rien d'enfiler comme systèmes sur systèmes...
je quitte pour ce soir, ....

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 03-02-17 à 22:04

c = 7-2b
b = 3.5 - 3a
24a + 21-18a + 7- 7 + 6a = 15
---
c = 7-2b
b = 3.5-3a
12a + 21 = 15
---
12a = -6

---
a = -6/12
= -0.5

Allez je sors le champagne pour cette première étape !

Posté par
malou Webmaster
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 04-02-17 à 08:37

un verre d'eau suffira !
ok, tu peux continuer...et va jusqu'au bout de ce système cette fois

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 05-02-17 à 16:00

Me voilà de retour,

J'ai pu facilement aller au bout du système puisque je connaissais déjà au moins un inconnu.

Maintenant je peux dériver ma fonction f(x) = -0.5x + 5 + -3/(x+2)
Ce qui me fait f'(x) = -1/2 + -3/(x+2)²
=  -x²-4x-4/2(x+2)²  +  -3*2/2(x+2)²
= -x²-4x-10/2(x+2)²

Est-ce correct ?

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 05-02-17 à 16:42

Posté par
malou Webmaster
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 05-02-17 à 16:44

tu as une erreur dans ta dérivée de -3/(x+2)
....

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 05-02-17 à 16:50

Rebonjour Malou,

Pour pouvoir dériver -3/(x+2), j'utilise la formule (uv'-u'v)/v²
J'ai U = -3 et U' = 0
V = x+2   et V' = 1

Donc f'(-3/(x+2)) = [(-3*1) - 0(x+2)]/ (x+2)²
= -3/(x+2)²

Posté par
malou Webmaster
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 05-02-17 à 16:56

ta formule est fausse, tu l'a apprise à l'envers !

Posté par
quentinouill
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 05-02-17 à 17:22

Ah oui effectivement, merci de la correction Malou,

J'ai donc recalculer et ca me fait donc
f'(x) = -1/2 + 3/(x+2)²
= (-x²-4x-4)/2(x+2)² + 6/2(x+2)²   -> Je les ai mises sur le même dénominateur
= (-x² - 4x +2)/2(x+2)²

Je peux maintenant faire mon tableau ?

Posté par
malou Webmaster
re : Exercice 3 en un. (Système inéquation, dérivée et convexité 05-02-17 à 17:29

alors oui, c'est juste
mais personnellement, je ne fais pas ainsi
je réduis au même dénominateur, mais je ne développe pas

f'(x) = -1/2 + 3/(x+2)² =\dfrac{6-(x+2)^2}{2(x+2)^2}

ainsi au numérateur j'ai une différence de deux carrés, que je factorise, et qui me permet d'obtenir facilement les valeurs qui annulent la dérivée et son signe (sans utiliser le discriminant, etc)

f'(x)=\dfrac{\left(\sqrt 6 -(x+2)\right)\left(\sqrt 6 +(x+2)\right)}{2(x+2)^2}



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