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Fonctions, dérivées

Posté par
rainbow2
20-01-18 à 18:26

Bonjour, voici un exercice où j'ai du mal, j'ai fais uniquement la question 1.

Soit f la fonction définie sur [0;+\infty[ par f(x)=x^2-3+3\exp ^-^\frac{1}{3}^x et g la fonction également définie sur [0;+\infty[ par g(x)=2x-\exp ^-^\frac{1}{3}^x. On note C la courbe représentative de f dans le repère orthonormal (O;i;j), unité graphique: 2cm.

1. Sens de variation de g
a. Calculer la dérivée g' de g ; vérifier que g'(x) est toujours strictement positif.
Là j'ai donc dérivé g(x), on a la forme u + v qui se dérive en u' + v'
u= 2x ; u'=2
v= -\exp ^-^\frac{1}{3}^x de la forme -(\exp u)'=-u'\exp ^u
Donc u= -\frac{1}{3}x et u'=-\frac{1}{3}

g'(x)= 2+\frac{1}{3}(\exp ^-^\frac{1}{3}^x)
= \frac{7}{3}(\exp ^-^\frac{1}{3}^x)
g'(x) est toujours strictement positif car l'exponentielle est toujours strictement positive.


b. Calculer la limite de g quand x tend vers +infini.
c. Déduire de ce qui précède l'existence et l'unicité d'un nombre réel alpha strictement supérieur à 0, tel que g(\alpha)=0 et montrer que 0.4\leq \alpha \leq 0.5
d. Étudier le signe de g(x) sur [0;+\infty[.
e. Montrer que f'(x)=g(x) ; en déduire le sens de variation de f.

2. Comportement asymptotique de f en +infini
a. Déterminer la limite de f en +infini
b. Déterminer le signe de f(x)-(x²-3) et sa limite en +infini ; interpréter graphiquement ce résultat ; on note P la courbe d'équation y=x²-3

3. Signe de f
a. Dresser le tableau de variation de f
b. Prouver que l'équation f(x)=0 admet une solution non nulle a et une seule appartenant à l'intervalle [\alpha ;+\infty [ et montrer que a est strictement compris entre 0.8 et 0.9.
c. étudier le signe de f(x) sur [0;+\infty[.

4. Courbe
Tracer dans le repère orthonormal (O; i; j) les courbes P et C. On précisera la tangente à C au point d'abscisse 0.


Voila je suis juste bloquée dans la limite question b partie 1. Car je n'arrive pas à transformer la forme ou à déduire la limite de -exp.
Merci beaucoup

Posté par
alb12
re : Fonctions, dérivées 20-01-18 à 18:52

salut,
je ne vois pas où est le pb dans cette question

Posté par
carita
re : Fonctions, dérivées 20-01-18 à 18:54

bonsoir

pas tout à fait d'accord avec la simplification de g '(x) : tu ne peux pas additionner 2 et 1/3

limite de g(x) en +oo :
quand x tend vers +oo
(-1/3)x tend vers  ...?
et donc e^(-1/3)x tend vers ?
etc

Posté par
carita
re : Fonctions, dérivées 20-01-18 à 18:55

bonsoir alb12
je vous laisse poursuivre.

Posté par
rainbow2
re : Fonctions, dérivées 20-01-18 à 19:00

alb12 @ 20-01-2018 à 18:52

salut,
je ne vois pas où est le pb dans cette question

Bah je n'arrive pas à trouver la limite de la question 1.b.

Posté par
rainbow2
re : Fonctions, dérivées 20-01-18 à 19:01

carita @ 20-01-2018 à 18:54

bonsoir

pas tout à fait d'accord avec la simplification de g '(x) : tu ne peux pas additionner 2 et 1/3


Bah si en faisant une mise sous même denominateur

Posté par
alb12
re : Fonctions, dérivées 20-01-18 à 19:01

tu peux continuer

Posté par
carita
re : Fonctions, dérivées 20-01-18 à 19:11

je maintiens : tu ne peux pas !
dans a + bc, on ne peut pas additionner a et b,  car b est multiplié par c.

donc g '(x) = 2+\frac{1}{3} .\exp ^-^\frac{1}{3}^x

après, c'est toi qui décide...

Posté par
rainbow2
re : Fonctions, dérivées 20-01-18 à 22:23

carita @ 20-01-2018 à 19:11

je maintiens : tu ne peux pas !
dans a + bc, on ne peut pas additionner a et b,  car b est multiplié par c.

donc g '(x) = 2+\frac{1}{3} .\exp ^-^\frac{1}{3}^x


après, c'est toi qui décide...
ah oui en effet pardon, du coup comment je peux continuer? Je laisse comme ça je ne peux pas réduire plus?
Puis trouver la limite je n'arrive toujours pas..

Posté par
carita
re : Fonctions, dérivées 20-01-18 à 22:34

oui, tu laisses comme ça, tu ne peux pas réduire davantage.
ça te permet quand même de répondre à la question : vérifier que g'(x) est toujours strictement positif.

pour la limite, relis attentivement mon post de 18h54.
que répondrais-tu aux questions posées?

Posté par
rainbow2
re : Fonctions, dérivées 21-01-18 à 11:18

carita @ 20-01-2018 à 18:54



limite de g(x) en +oo :
quand x tend vers +oo
(-1/3)x tend vers  ...?
et donc e^(-1/3)x tend vers ?
etc

(-1/3)x tend vers -oo
Mais -e^(-1/3)x tend vers 0

Posté par
alb12
re : Fonctions, dérivées 21-01-18 à 11:22

oui

Posté par
rainbow2
re : Fonctions, dérivées 21-01-18 à 12:49

alb12 @ 21-01-2018 à 11:22

oui

D'accord donc je peux dire que le tout tend vers quoi? 2-(0)
Ça tendinite tout vers 2?

Posté par
carita
re : Fonctions, dérivées 21-01-18 à 12:54

ça tendinite (aïe!)

g(x) = 2x - e^(1-3x)

tu as trouvé que  - e^(1-3x) tend vers 0 en +oo,    ok.

mais 2x ne tend pas vers 2 !
quand x tend vers +oo
vers quoi tend 2x ?

et donc  g(x) tend vers ....?

ps : stp, ne cite pas les messages à chaque fois, ça alourdit inutilement le topic. merci .

Posté par
carita
re : Fonctions, dérivées 21-01-18 à 12:55

* faute de frappe, lire  e^(1/3.x)

Posté par
carita
re : Fonctions, dérivées 21-01-18 à 12:56

oups  e^(-1/3.x)    :/

Posté par
rainbow2
re : Fonctions, dérivées 21-01-18 à 16:12

Cela tend vers +oo, donc le tout tend vers 0, c'est donc ça? Car +oo x0 donne +oo non?
Désolée pour les fautes de frappe
J'ai vraiment du mal avec cet exercice on a fait ca qu'une fois dans l'année..



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