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Exercice de fonction avec ln

Posté par
mimou
09-03-14 à 10:14

Bonjour, j'ai un exercice à faire et je n'ai vraiment rien compris. Pourriez vous m'aider et surtout m'expliquer. Merci.

Partie A :

(Cf) est la courbe représentative d'une fonction f dans un repère orthonormal. La tangente T à (Cf) au point A de coordonnées (1;1/2) a pour coefficient directeur -3 (f'(1)=-3)

1) Donner f(1) et f ' (1)
f est définie sur l'intervalle ]0;+[ par f(x) = ax2+bx-4lnx où a et b sont deux réels.

2) Calculer et exprimer f ' (x) en fonction de a et b.

3) Justifier que a et b sont solution du système a+b = 1/2
                                                       2a+b = 1
et déterminer a et b.

Partie B :

On admet que f définie sur l'intervalle ]0;+[ par f(x)= 1/2 x2 - 4 lnx

1) Calculer lim f(x) en x0. Interpréter graphiquement ce résultat.

2) Vérifier que f(x) = x (1/2 X - 4 lnx/ x) et en déduire lim f(x) pour x+

3) Calculer f ' (x) pour tout x de ]0;+[

4) Etudier le signe de (x2 - 4) sur . En déduire le signe de f ' (x) sur ]0;+[ et donner les variations de la fonction f.

5) Compléter le tableau de valeurs donné en annexe A a 10-1.

6) Dans un repèe orthonormal d'unité graphique 2cm, tracer en annexe A la tangente à (Cf) au point d'abscisse 2, la tangente (T) et la courbe (Cf).

Posté par
Manny06
re : Exercice de fonction avec ln 09-03-14 à 10:20

pour le 1) on te donne la réponse dans l'énoncé
pour le 2) dérive la formule puis ecris f(1) et f'(1)

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 09-03-14 à 10:24

Bonjour

qu'est-ce qui vous pose problème dans la partie A

f(1)=

f'(1)=-3 vous l'avez donné

que vaut la dérivée de ax^2+bx-4\ln x dérivée de fonctions usuelles

si f(x)=ax^2+bx-4\ln x que valent f(1) et f'(1)?

en utilisant les renseignements de la première question vous avez le système qu'il suffit maintenant de résoudre pour avoir a et b

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 08:03

Bonjour, alors j'ai trouvé pour la partie A mais je ne sais pas si c'est bon.

F(1)=1/2 car d après les coordonnées de T, y=1/2.
f ' (1)=-3 comme dit dans l énoncé car c'est le coefficient directeur.

2) f(x)=a x 2x + b x 1 - 4 x 1/x
f ' (x ) = a 2x + b -4/x

3) pour vérifier que a et b sont solutions du systèmeme il faut retrouver la même chose en haut et en bas.

Donc pour en bas je divisé par deux à gauche donc aussi à droite et ça me donne
a + b = 1/2
a + b = 1/2.

Je ne sais pas si c est la bonne manière de l expliquer.
Comment trouver a et b du coup ? En utilisant la formule ?

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 08:47

Non je me suis trompé je ne me rappelais plus des systèmes.en fait je dois soustraire à la deuxième équations les membres de la première.
Cela me donne a = 0,5.
Ensuite je remplace a dans une des deux équations. Je choisis la deuxième soit je trouve b =0
Donc f(x) = 0,5x

?

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 12:22

attention à la casse F est différent de  f et si vous avez vu les primitives le sens est différent

f(x)=ax^2+bx-4\ln x \quad  f'(x)=2ax+b-\dfrac{4}{x}

f(1)=a+b=\dfrac{1}{2}\quad f'(1)=2a+b-4=-3

on est amené à résoudre

\begin{cases}a+b=\dfrac{1}{2}\\2a+b=1\end{cases}

en soustrayant on obtient bien a=\dfrac{1}{2} et  en remplaçant dans une équation b=0

vous avez oublié une partie de la fonction

f(x)=0.5x^2-4\ln x ce qui est bien la fonction définie dans la partie B

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 12:45

Oui je me suis trompée ça a écrit une majuscule car je suis en début de phrase. C'est bien petit f.
Merci.

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 13:01

ce n'était pas un problème juste une remarque au passage

pour la partie B  des questions ?

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 16:00

Jai commencé mais j'ai un peu de mal.

Pour la limite Jai pris les limites de chaque membres séparément et cela me donne pour la limite entière et cela me donne + infini quand x tend vers 0 et je pense que cela est vont car Jai vérifie sur la courbe de la calculatrice. Cela signifie donc que cela ka droite x=0 est asymptote verticale à Cf.

Pour le 2) Jai distribué la formule donnée et je retrouve celle de départ.

Pour en déduire la limite Jai un peu de mal . Jai aussi pris la limite de chaque membre comme tout à l'heure et j arrive à un limite totale quand x tend vers + infini  de 0. Je pense que ça doit être bon car Jai vérifie sur graph.

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 17:49

limite de chaque membre ?
\displaystyle \lim_{x\to 0}0.5x^2-4\ln x=+\infty

il n'y a pas de problème on a 0-(-\infty) l'axe des ordonnées est bien asymptote à la courbe

en +\infty

il aurait suffi de dire on met x en facteur
on sait que \displaystyle  \lim_{x\to +\infty}\dfrac{\ln x}{x}=0

\displaystyle \lim_{x\to +\infty} f(x)=+\infty

comment avez-vous un tel graphique ?

Exercice de fonction avec ln

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 18:50

Oui, c'est bien le graphique que j obtiens sur ma c
alculatrice.

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 19:06

pourquoi avez vous écrit que \displaystyle \lim _{x\to +\infty}f(x)=0 et que cela était confirmé par le graphique ?

on a bien \displaystyle \lim _{x\to +\infty}f(x)=+\infty

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 19:21

Oui en effet je me suis trompée

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 11-03-14 à 20:25

pour le reste avez-vous des problèmes ?

pour la dérivée faites remarquer que c'est le résultat trouvé en partie A et il vous suffit alors de remplacer a par sa valeur

ce n'est pas la peine de se fatiguer à tout recommencer

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 16:04

Mais il y a du a et du b alors comment faire ?

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 16:30

dans la partie A vous aviez une fonction définie par ax^2+bx-4ln x et f'(x)= 2ax+b-\dfrac{4}{x}

on  sait que a=0,5 et b=0 donc f(x)=0.5x^2-4\ln x \quad f'(x)=x-\dfrac{4}{x}

et comme dans la partie B c'est cette fonction donc on a déjà f'

mais si vous voulez dériver à nouveau personne ne vous en empêche

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 16:40

Alors pour la question 4 si Jai bien compris il faut favoriser x - 4/x et ça nous donne (x2-4) ?
Après je fais un tableau de signes et J'en déduis les variations de f

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 16:41

Factoriser

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 16:45


question  Étudier le signe de (x^2 - 4) sur \R. En déduire le signe de f ' (x) sur ]0;+[ et donner les variations de la fonction f.

donc il faut bien commencer par factoriser

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 16:58

Donc je fais mon tableau à partir de f'(x) = x^2-4. Donc c'est toujours positif car un carré l est toujours mais ça va pas parce que la variation n'est pas que croissante non ?

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 16:59

Ah mais Oui il faut trouver la valeur qui annule

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 17:02

Du coup Cest 2 et à gauche du 2 Cest négatif et à droite positif

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 17:15

vous aviez parler de factoriser

dans ce que vous dites je ne vois pas de factorisation  à moins que vous ne répondiez pas à la question :"étudier le signe sur \R"  mais que vous teniez compte
de l'ensemble de définition

\begin{array}{c||ccccc}x&0&&2&&+\infty \\ \hline x-2&&-&0&+&\\  \end{array}

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 17:24

Cela revient à la même chose ?

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 17:29

non parce que x^2-4 = (x-2)(x+2) et x+2 n'est pas toujours positif

\begin{array}{c|ccccccc}x&-\infty&&-2&&2&&+\infty\\ \hline x^2-4&&+&0&-&0&+&\\ \end{array}

Posté par
mimou
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 20:42

Ça y est Jai tout terminé.
Je vous remercie beaucoup car vous m avez bien aidé et jai mieux compris.

Bonsoir.

Posté par
hekla
re : Exercice de fonction avec ln 12-03-14 à 20:48

très bien d'avoir pu finir

de rien



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