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Exponentielle

Posté par
coatch
10-10-17 à 19:28

On considère la fonction f définie par f(x) = (x+1)e-x².
On appelle Cf la représentation graphique de f.

  1.a.Démontrer que la fonction f est dérivable sur puis calculer la fonction dérivée f'
      b. En déduire les variations de f et dresser le tableaude variation. On s'aidera d'unlogiciel de calcul formel pour déterminer la valeur exacte des extrema.

  2.a. Conjecturer la limite de f quand x tend vers +.
      b. Conjecturer la limite de f quand x tend vers -.

  3.Soit la fonction g définie sur par g(x) =e-x² et Cg sa représentation graphique de g.
Comparer g(x) et g(-x). Quelle conséquence graphique cela implique t-il ? Est ce cohérent avec la figure ?

  4.a. Après observation du graphique que peut-on émettre comme conjecture sur la position de Cf par rapport à Cg?
      b.Montrer que Cf et Cg ont un seul point commun noté C. Calculer les coordonnées de C ?
      c. E n déduire la position relative de la courbe Cf par rapport à Cg.

Merci

Posté par
coatch
re : Exponentielle 10-10-17 à 19:30

Pour la 1. a

f(x) = (x+1)e-x²
x dérivable sur
e-x² dérivable sur

Alors f(x) dérivable sur

Pour la dérivée je bloque au niveau de l'exponentielle

Merci

Posté par
pgeod
re : Exponentielle 10-10-17 à 19:36

f de la forme u*v -> dérivée u'v+ v'u
v de la forme ew -> dérivée w'  ew

Posté par
coatch
re : Exponentielle 10-10-17 à 19:40

En dérivée j'ai trouvée

f(x) = (x+1)e-x²             u=(x+1) u'=1    v=e-x² v'=-2x e-x² je ne suis pas sure.

f'(x)= 1*e-x² + (x+1) * (-2x e-x²)

Posté par
pgeod
re : Exponentielle 10-10-17 à 19:45

jusque là c'est bon.
Mets e-x² en facteur

Posté par
coatch
re : Exponentielle 10-10-17 à 19:48

Je ne suis pas sure et c'est mon point faible la factorisation

e-x² x (-2xe-x²-2x) ??

Posté par
pgeod
re : Exponentielle 10-10-17 à 20:06

Tu sais dériver mais pas factoriser ?
C'est comme si tu savais faire une division mais pas une simple addition.
A + (x+1) *(-2x A)
= A - 2x A (x + 1)
= A (1 - 2x (x +1))

Posté par
coatch
re : Exponentielle 11-10-17 à 14:50

Donc,

e-x² (1-2x(x+1))

Merci

Posté par
pgeod
re : Exponentielle 11-10-17 à 19:38

c'est ça.

Posté par
coatch
re : Exponentielle 12-10-17 à 18:07

Pour la b.

Je dois calculer le discriminant pour le tableau ?

Posté par
pgeod
re : Exponentielle 12-10-17 à 18:50

il faut étudier le signe de f'(x)
e-x² est strictement positif
donc le signe de f'(x) est du signe de  (1-2x(x+1))  
qu'il faut réduire et factoriser pourr trouver ses
éventuelles racines et donc le signe du trinôme.

Posté par
coatch
re : Exponentielle 12-10-17 à 18:59

Question quand on a e-x² qu'il faut développer dans (1-2x²-2x), il faut mettre :

e-x²- 2x2e-x² -2xe-x²

En rouge, est ce que la puissance prend le carré: est ce que c'est 2x²e-x² ou 2x²e-x cube

Merci

Posté par
pgeod
re : Exponentielle 12-10-17 à 19:03

cette expression est bonne :
e-x²- 2x²e-x² -2xe-x²

Posté par
coatch
re : Exponentielle 12-10-17 à 19:15

f'(x) = e-x² ( 1-2x(x+1))
          = e-x² ( 1-2x²-2x)
          = e-x² - 2x²e-x² - 2xe-x²

Après si je factorise je trouve e-x² ( 1-2x²-2x).

Posté par
pgeod
re : Exponentielle 12-10-17 à 19:22

Oui, c'est bon.
Mais je vois pas où est l'intérêt.
Mets plutôt  ( 1-2x²-2x)  en produit de 2 facteurs.

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 11:44

Bonjour,

Donc il faut que je laisse e-x² (1-2x²-2)

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 12:01

Pour calculer delta:

f'(x) = e-x² -2x²-e-x²-2xe-x²
a=-2 b=-2 c=1

= -(-2)²-4*(-2)*1
= 12>0
Deux solutions x1 = \frac{-(-2)-racine de 12}{-4} 0.4
                                   x2 =  \frac{-(-2)+racine de 12}{-4} -1.4

Merci

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 12:20

salut,
quelques resultats (pas de demo) avec Xcas pour firefox
A ne consulter qu'en cas de blocage

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 12:35

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 12:37

tu peux simplifier et verifier en suivant mon lien

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 13:28

Donc si je simplifie je trouve e-x² -2x²e-x² -2xe-x²

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 13:32

non je parlais des deux racines

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 13:34

simplifier les deux racines ?

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 13:39

x1 et x2 se simplifient

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 13:44

Les deux racines ensembles se simplifient.

Je n'ai jamais simplifier deux racines .

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 13:50

racine de 12 egal 2 fois racine de ...

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 13:51

regarde le tableau des variations sur Xcas (lien donne un peu avant)

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 13:53

Donc

\frac{-(-2)-racinede12}{-4} = \frac{1-racinede3}{-2}

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 13:58

Sur Xcas c'est les réponses ?

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:03

Pour le tableau :

\begin{array} {|c|cccccccc|} x & -\infty & & \frac{-(\sqrt{3)}-1}{2} & & \frac{\sqrt{3}-1}{2} & & +\infty & \\ {signe} & & - & 0 & + & 0 & - & & \\ {variation} & & \searrow & & \nearrow & & \searrow & & \end{array}

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:06

mon lien ne marche pas ? il y a tout dedans. Utiliser firefox si necessaire.

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:07


 \\ \left(\begin{array}{cccccccc}
 \\ x & -\infty  &   & \frac{(-\sqrt{3}-1)}{2} &   & \frac{(\sqrt{3}-1)}{2} &   & +\infty  \\
 \\ y=((x+1) e^{-x^{2}}) & 0 & \searrow  & \frac{(-\sqrt{3}+1)}{2} e^{\frac{(-\sqrt{3}-2)}{2}} & \nearrow  & \frac{(\sqrt{3}+1)}{2} e^{\frac{(\sqrt{3}-2)}{2}} & \searrow  & 0 \\
 \\ y'=((-2\cdot x^{2}-2\cdot x+1) e^{-x^{2}}) & 0 & - & 0 & + & 0 & - & 0
 \\ \end{array}\right)
 \\

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:24

ce n'est pas -2 en dénominateur des racines

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:26

on multiplie par -1 en haut et en bas pour eviter le moins en bas
ton tableau des variations met 2 en bas pourtant, c'est toi qui l'a trouve ?

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:27

erreur de ma part, c'est bon j'ai compris

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:34

et "On s'aidera d'un logiciel de calcul formel pour déterminer la valeur exacte des extrema" Je dis que j'ai utiliser Xcas

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:38

oui tres bien

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:39

tu peux dire que tu as tape sur Xcas:
f(x):=(x+1)*e^(-x^2)
tabvar(f(x),x,diff)
pour obtenir le tableau

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:42

Les limites, je ne sais pas comment faire ...

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:46

\lim_{x\rightarrow +infini} (x+1)e-x² = 0

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:47

\lim_{x\rightarrow -infini} (x+1)e-x² = 0

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:48

il faut juste conjecturer pas demontrer
tu peux dire que l'exponentielle l'emporte et qu'on cherche la limite de e^(-x^2) qui est ???
(en plus et moins l'infini)

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:49

oui tu as raison, il ne faut peut etre rien expliquer

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:51

sur Xcas:
limite(f(x),x, -inf)
limite(f(x),x,inf)

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:51

\lim_{x\rightarrow +infini} e-x² = 0

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:52

oui

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:55

Maintenant la 3) il demande de comparer g(x) et g(-x)

g(x) = 4e-x²
g(-x) = il faut que je mets g(x) en négatif ?

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 14:56

non tu remplaces x par -x

Posté par
coatch
re : Exponentielle 15-10-17 à 15:00

Donc ici c'est dans l'expondentieelle que je dois remplacer

g(x) = 4e-x²
g(-x) = 4e-(-x²)

Posté par
alb12
re : Exponentielle 15-10-17 à 15:02

oui ce qui se simplifie pour donner ???
dans ton enonce de depart il n'y a pas de 4 verifie

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