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Fonction

Posté par
Zpongo
10-01-20 à 17:54

Bonjour, j'ai un exercice de maths auquel je trouve quelques difficultés, j'ai déjà commencé à le faire mais je ne sais pas si c'est bon.

Soit la fonction f définie sur [1;5] par:
   f(x)= x³ - 6x² + 11x - 8
On note (C) sa courbe représentative.

1) Déterminer l'équation réduite de la tangente (D) à la courbe (C) au point d'abscisse 2.

2)a) Justifier que la fonction f(x)-(-x), que l'on notera d(x), est égale à d(x)=(x-2)³.
    b) Etudier le signe de la fonction d(x).
    c) En déduire la position relative de la courbe (C) par rapport à la droite (D) sur l'intervalle [1;5].

3)a) Déterminer la dérivée seconde f'' de la fonction f.
    b) Etudier la convexité de la fonction f sur l'intervalle [1;5].
    c) Préciser les éventuels points d'inflexion de la courbe représentative de la fonction f sur l'intervalle [1;5].


Alors pour la 1),
f(2)= -2
f'(2)= -1
Et y= f'(a)(x-a)+f(a)
        = f'(2)(x-2)+f(2)
        = -x

2)a)  f(x)-x
           = x³-6x²+11x-8-(-x)
           =x³-6x ²+12x-8
Avec une identité remarquable on fait:
         (x-2)³= (x-2)² (x-2)
                     = (x²-4x+4) (x-2)
                     = x³ - 4x² +4x-2x²+8x-8
                     = x³-6x²+12x-8

b) d(x) est positif car
      (x-2)³=0 ↔ x-2=0
                         ↔ x=2>0

c) Sur [1;2], la courbe C est en-dessous de la droite D.
     Sur [2;5], la courbe C est au-dessus de la droite D.

3)a) f'(x)= 3x²-12x+11
   Donc f''(x)= 6x-12

b) 6x-12=0
     6x= 12
      x= 12/6
      x=2
Convexe sur [1;2]
Concave sur [2;5]

Est-ce bon?
Pour la c) je ne sais vraiment pas

Merci d'avance!

Posté par
Leile
re : Fonction 10-01-20 à 18:05

bonjour,

je lis tes réponses, et je reviens.

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 18:08

Bonjour

le signe de d(x) est celui de x-2  il n'est pas toujours positif
donc c) est contradictoire avec la réponse b)

Pourquoi  concave convexe ?

Condition d'un point d'inflexion  ?

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 18:10

Un point d'inflexion reflète un changement de convexité pour la courbe.

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 18:16

Ce sont des mots,  n'y a-t-il pas des conditions mathématiques  ?

Ce genre de conditions :
Dérivée nulle en x_0 en changeant de signe  entraîne extremum local  ?

Posté par
Leile
re : Fonction 10-01-20 à 18:16

bonjour hekla,
je te laisse poursuivre.

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 18:16

Je n'ai jamais vu ça l'extremum local

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 18:19

Bonjour Leile

Vous pouvez bien sûr poursuivre.


Extremum est soit un maximum soit un minimum

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 18:21

Ok merci
En allant dans l'ordre, que dois-je faire pour me corriger?

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 18:33

b)

Citation :
d(x) est positif car
      (x-2)³=0 ↔ x-2=0
                         ↔ x=2>0


cela est faux   pour montrer que  d(x)=(x-2)^3, vous avez écrit (x-2)^3=(x-2)^2(x-2)

Comme (x-2)^2\geqslant 0 il reste donc le signe de x-2 et icelui n'est pas toujours positif
Résolvez x-2>0

c) Vous n'avez pas justifié

d(x)   est la différence des ordonnées entre un point de la courbe et un point de la droite de même abscisse

Dire que d(x)>0 c'est dire f(x)>x la courbe est  « au dessus » de la droite.

3) f''(x)=6(x-2)

Signe de f''(x)  et conclusion quant à la concavité

point d'inflexion en x_0 \quad f''(x_0)=0 et  f'' change de signe  en x_0

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 18:40

Pourquoi (x-2)²≥0
x-2>0
x<2

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 18:43

Un carré n'est-il pas toujours positif dans \R ?

Pourquoi inversez-vous le sens de l'inégalité ? Il n'y a pas de multiplication par un réel strictement négatif ?

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 18:45

Donc x>-2

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 18:51

Pourquoi -2  ?

On ajoute le même réel

x-2+2>0+2

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 18:53

D'accord.
Donc le signe de la fonction est positif?

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 19:04

Non  d(x) >0 uniquement à partir de 2, par conséquent  strictement négatif avant 2

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 19:07

Ok donc pour la c) on peut dire que sur (1;2) c'est concave et puis sur (2;5) c'est convexe.
Donc la courbe est en-dessous de la tangente sur (1;2) et au-dessus d'elle sur (2;5).

Posté par
alb12
re : Fonction 10-01-20 à 19:08

salut,
a^3 a le meme signe que a et le signe de x-2 est evident à ce niveau.

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 19:12

Un intervalle se note avec des crochets [1~;~2[

On termine la question 2 avant de passer à la 3

La concavité n'a rien à faire en 2

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 19:14

Donc la courbe C est en-dessous de la droite sur l'intervalle [1;2[ et au-dessus sur ]2;5]

Posté par
alb12
re : Fonction 10-01-20 à 19:17

oui tu l'avais ecrit dans ton premier post

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 19:21

Ok donc on peut passer à la 3)?

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 19:21

oui

Fonction

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 19:22

Certes mais non justifié à partir d'un résultat faux

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 19:25

Je ne comprends pas, la justification n'est pas bonne?

Posté par
alb12
re : Fonction 10-01-20 à 19:29

je dirais le signe de d(x) est celui de x-2 donc:

\left(\begin{array}{cccccc}
 \\ x & 1 &   & 2 &   & 5 \\
 \\ d(x) & -1 & - & 0 & + & 27
 \\ \end{array}\right)

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 19:36

Oui je viens de rentrer la formule dans ma calculatrice et j'ai trouvé comme vous.
Donc c'est bon pour la 2) b) et c)?

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 19:38

Ma réponse concernait le message de 19 : 17

Posté par
alb12
re : Fonction 10-01-20 à 19:39

"je viens de rentrer la formule dans ma calculatrice"
il conviendrait de sortir le resultat de son cerveau

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 19:43

hekla Donc il faut faire quoi?

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 19:47

À quelle question ?
2 b signe  

2 c) ce  que j'ai écrit 18:33  pour cette question.

Maintenant la 3

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 19:49

3)a) f'(x)= 3x²-12x+11
   Donc f''(x)= 6x-12

Posté par
alb12
re : Fonction 10-01-20 à 19:54

ok

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 19:56

Merci

Ensuite
b) 6x-12=0
     6x= 12
      x= 12/6
      x=2

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 20:00

La valeur qui annule n'a que peu d'intérêt   on veut le signe donc résoudre f''(x)>0

puis conclure quant à la concavité

enfin le point d'inflexion

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 20:07

6x-12>0
6x>12
x> 12:6=2

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 20:13

Oui  mais on pouvait commencer par mettre 6 en facteur  il restait x-2 et x-2 >0 a été effectué avant

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 20:21

Oui c'est vrai que j'aurais pu aussi
Et pour les points d'inflexion? Comment faut-il faire?

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 20:35

Rien  puisque lors de la question précédente vous avez étudié le signe de f''(x)   et  vous avez montré alors qu'en 2 elle changeait de signe
par conséquent la courbe admet en 2 un point d'inflexion c'est juste une conséquence

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 20:38

D'accord, ainsi pour cette dernière question, il faut dire que le point d'inflexion est 2?

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 20:41

En ajoutant évidemment la raison  : la dérivée seconde s'annule en changeant de signe

Posté par
Zpongo
re : Fonction 10-01-20 à 20:47

Ok je vous remercie beaucoup en tous cas

Posté par
hekla
re : Fonction 10-01-20 à 20:53

de rien

Posté par
alb12
re : Fonction 10-01-20 à 21:09

une session Xcas pour Firefox video projetable lors d'une seance de correction
(on peut cacher les reponses et les devoiler au fur et à mesure)



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