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Exercice maths exponentielles

Posté par
Blackdark
18-05-20 à 14:40

Bonjour,
J'ai un exercice de maths sur les fonctions exponentielles que je n'arrive pas à faire et j'espère que vous allez pouvoir m'aider.

1) on considère la fonction g(x) =
(X-2)e^-2x+6   +3, définie et dérivable sur R.
a) Déterminer une expression de la dérivée de g.
b) Donner le tableau de signes de cette dérivée sur R.
c) En déduire le tableau de variations de g sur R.
2) Le bénéfice (en millions d'euros) d'une grande entreprise en fonction de la quantité x (en tonnes) de métal vendue est donné par la fonction g.
a) Quelle quantité minimale doit vendre l'entreprise pour realiser un bénéfice ?
b) Quel est le bénéfice maximal ? Pour quelle quantité de métal vendu ?

Pour commencer je pense que pour calculer la dérivée de g il faut u+v, soit u'+v' mais dans ce cas g'(x) vaut e^-2x+6 et je ne pense pas que ca soit ça le résultat.
Merci d'avance pour l'aide que vous aller m'apporter.

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 14:44

Bonjour

La fonction est-elle définie par g(x)=(x-2)\,\text{e}^{-2x+6}+3

Il manque alors des parenthèses
Il y a une part u+v mais il y a surtout uv  avec ici u(x)=(x-2) et v(x)=\text{e}^{-2x+6}

Posté par
malou Webmaster
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 14:45

Bonjour
ne pas utiliser X et x

je pense qu'il manque des parenthèses autour de -2x+6

pose u(x)=x-2
v(x) =e^(-2x+6)
et tu dérives ton produit
ensuite tu ajouteras la dérivée de la constante 3 ....

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 14:53

Oui hekla, tu as parfaitement bien écrit la fonction g.
Donc si on doit utiliser uv cela fait u'v+uv' soit : 1 × e^-2x+6 + (x-2) × e^-2x+6
= e^2x+6 + e^(-2x+6)x - 2e^2x+6
Est ce correct ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:04

g'(x)=1\times \text{e}^{-2x+6}+(x-2)v'(x)

la dérivée de \text{e}^{-2x+6}  n'est pas correcte

Parenthèses obligatoires

Posté par
Armen
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:08

Bonjour. Non ce calcul n'est pas correct. Erreur dans la dérivation de e^{-2x+6}

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:08

V'(x) = -2e ?

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:09

Ou e^-2 plutôt

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:09

\left(\text{e}^u\right)'=u'\text{e}^u

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:11

Donc c'est -2e^-2x+6 ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:19

Non car vous ne mettez toujours pas les parenthèses ( )


-2\text{e}^{-2x+6}  ou en ligne -2e^(-2x+6)

donc g'(x)=

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:28

Ah oui c'est vrai.
g'(x)= 1× e^-2x+6 + (x-2) × -2e^(-2x+6)
= e^-2x+6 + x × (-2e^(-2x+6)) - 2 × (-2e^(2x+6))
= e^-2x+6  - 2e^(-2x+6))x + 4e^(-2x+6)
= -2e^(-2x+6)x + 5e^-2x+6
Je pense m'être emmêlé un peu non.

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:42

Il ne faut pas perdre de vue que si l'on calcule la dérivée c'est pour étudier son signe, par conséquent une somme ne nous intéresse pas du tout  on veut un produit

g'(x)=1\times \text{e}^{-2x+6}-2(x-2)\text{e}^{-2x+6}=\left(1-2(x-2)\right)\text{e}^{-2x+6}

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 15:52

Pourquoi -2(x-2)e^(-2x+6) ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 16:03

Parce que j'ai changé l'ordre de façon  à ne pas avoir un signe -   ni un nombre au milieu d'un produit

(x-2)(-2)\text{e}^{-2x+6}= -2(x-2)\text{e}^{-2x+6}

c'est plus lisible

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 16:10

g'(x) = e^(-2x+6) -2(x-2)e^(-2x+6) ?
Ne pouvons nous pas développer le second terme ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 16:15

Bien sûr qu'on peut développer  mais quel intérêt puisque ce qui est intéressant est le signe  de g'(x)

On peut très bien descendre une  rue en passant d'un trottoir à l'autre,  cela passe le temps.

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 16:26

Mon expression de g'(x) est elle bonne ?
Maintenant il faut trouver les racines donc ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 16:36

Oui mais sous cette forme elle ne sert pas.

Il n'y a qu'une racine.

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 16:38

Sous quelle forme dois je mettre l'expression ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 16:46

\left(1-2(x-2)\right)\text{e}^{-2x+6}=(5-2x)\text{e}^{-2x+6}

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 16:55

Pourquoi avoir remplacé e^-2x+6 par 1 ?
Désolé pour toutes mes questions.

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 17:04

c+bc= c(1+b)


Vous aviez ceci

g'(x)=1\times \text{e}^{-2x+6}-2(x-2)\text{e}^{-2x+6}

on met  \text{e}^{-2x+6} en facteur

g'(x)=\left(1-2(x-2)\right)\text{e}^{-2x+6}

on a donc en développant

g'(x)=\left(1-2x+4\right)\text{e}^{-2x+6}

et en simplifiant

(5-2x)\text{e}^{-2x+6}
  

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 17:21

Donc mon tableau est :
       x| - infini          5/2          +infini
g'(x)|                 +        0        -
g(x)|    croissant  1/2e  décroissant

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 17:21

Et merci pour tes explications, c'est beaucoup plus clair comme cela.

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 17:34

Revoir le calcul de g\left(\frac{5}{2}\right)

En dehors de cela oui pour le tableau

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 17:39

g(5/2) = ((5/2)-2)e^(-2×(5/2)+6)
= 1/2e^(-5)+6= 1/2e^1.
Je ne comprends pas mon erreur.

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 17:40

Ah bh j'avais oublié le ^1.

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 17:41

Je n'avais pas fait attention, j'ai oublié de l'écrire est ce correct désormais ?
Si oui pouvons nous passer à la question 2 ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 17:45

Non car puissance 1  l'écrire ne sert à rien  

il fallait revoir la définition de g

g(x)=(x-2)\,\text{e}^{-2x+6}+3

Adieu +3 !

Question 2

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 18:02

Ah oui mince j'ai oublié le +3 😅, donc g(5/2) = 1/2^1   +3
On peut désormais passer à la question 2.

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 18:03

1/2e^1   +3

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 18:12

Que proposez-vous  ?  quantité minimale  ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 18:14

\dfrac{\text{e}}{2}+3

le ^1 ne sert à rien

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 18:18

Déjà x sera inférieur à 2 car g(2) = 3.

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 18:48

Valeurs intermédiaires ?

Exercice maths exponentielles

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 19:02

Du coup c'est x=1,75 ? Mais je trouve ça comment ?
Valeurs intermédiaires ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 19:22

En utilisant un tableur

 g(1,75)=-0.0456

 g(1.8)=0,785

  Vous avez une fonction qui est strictement croissante sur  [0~;~2]

 0\in[g(0)~;~g(2)] par conséquent il existe un unique \alpha \in[0~;~2]

tel que  g(\alpha)= 0  On trouve une valeur  de \alpha  en réduisant l'intervalle de plus en plus
en prenant bien soin que 0 reste à l'intérieur

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 19:57

Je ne comprends vraiment pas comment je peux trouver le minimum.

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 20:10

Le minimum  est la valeur pour laquelle le bénéfice est nul soit  g(x)=0

On ne peut pas résoudre cette équation avec les outils de première  donc on utilise  un tableur ou la calculatrice De toute façon on n'aura pas une valeur exacte.
on encadre \alpha par deux valeurs telles que l'image de l'une soit positive et l'image  de l'autre soit négative     On peut faire cela avec la précision voulue

La valeur minimale est entre 1,75 et 1,76

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 20:23

Oui j'avais trouvé que c'était entre 1.75 et 1.76 mais je me demandais comment avoir une valeur précise, je pouvais encore chercher longtemps 😅, mais du coup c'est ça la justification ?
Et du coup pour le bénéfice maximal je fais comment ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 20:37

C'est beaucoup plus simple
On sait que les extrema sont à rechercher parmi les valeurs où la dérivée s'annule.
Vous avez montré que la dérivée s'annulait pour 5/2 qu'avant elle était positive et ensuite elle était négative
   Ce qui voulait dire que la fonction était strictement croissante d'abord puis strictement décroissante ensuite.  
5/2 est donc la valeur  pour laquelle le bénéfice admet un maximum.

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 20:42

Ah oui en effet, donc le maximum est atteint en x=5/2 et le maximum est (e/2) +3 est ce cela ?

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 20:53

Évidemment   il faudrait après  puisqu'il s'agit de bénéfice mettre une valeur approchée  3 chiffres maximum  ce sera déjà en milliers d'euros

Posté par
Blackdark
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 20:59

Oui, cela fait donc environ 4,359.
Merci beaucoup pour le temps et l'aide que tu m'as apporté.

Posté par
hekla
re : Exercice maths exponentielles 18-05-20 à 21:01

De rien



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