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Interpretation Graphique

Posté par
pfff
15-05-20 à 07:08

Bonjour, j'ai besoin d'aide pour cette question. Merci

ÉNONCÉ

On considère la fonction f définie sur ]1;+[ par :
\large f(x) = (x-1)\ln(\frac{x}{|x-1|}), si \: x \in\: ]0,1[\: U \: ]1;+\infty [ et f(1)=0

Étudie la dérivabilité de f en 1 et en donner une interprétation graphique

je trouve :

\lim_{x\to 1\prec } \frac{f(x) - f(1) }{x-1} = 0 et
\lim_{x\to 1\succ } \frac{f(x) - f(1) }{x-1} = +\infty

en conclusion la fonction n'est pas dérivable mais pour l'interprétation graphique je ne vois pas

Posté par
Mateo_13
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 07:55

Bonjour,

si les deux limites que tu as calculées sont justes,
au voisinage  de 1, la courbe a deux tangentes, une à gauche et une à droite de 1.

Comment sont leurs coefficients directeurs ?

Quelle tangente est parallèle à quel axe ?

Cordialement,
--
Mathieu.

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 08:03

je pense que (cf) admet une tangente horizontale à gauche au point d,abscisse 1 et une tangente verticale ( je ne vois pas le coefficient directeur)

mais peut-on dire que la fonction est dérivable en 1 ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 08:06

Bonjour,

calcul de limite en 1- faux

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 08:43

j'ai vu mon erreur

\lim_{x\to 1\prec } \frac{f(x) - f(1) }{x-1}= \lim_{x\to 1\prec } ln(\frac{x}{1-x})

or\lim_{x\to 1\prec } \frac{x}{1-x} = +\infty et  \lim_{x\to +\infty } lnx = +\infty

en conclusion \lim_{x\to 1\prec } \frac{f(x) - f(1) }{x-1} = +\infty


donc (cf) admet une tangente verticale au point A(1;0)

Posté par
malou Webmaster
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 08:53

Bonjour à tous
pfff, pour écrire tes limites avec 2 conditions superposées, tu peux utiliser
\lim_{x\to-2\atop x<-2}

qui donne \lim_{x\to-2\atop x<-2}

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 08:59

ok merci malou

Posté par
mathafou Moderateur
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 09:30

et puis \prec veut dire "précède" (dans un ensemble ordonné)
pour dire < en LaTeX, on tape < tout simplement.
les caractères ordinaires n'ont pas de code ni donc d'entrée dans les menus de l'éditeur

on peut dire aussi x \rightarrow  1^- pour dire par valeurs inférieures

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 10:01

Bonjour,

  

Citation :
donc (cf) admet une tangente verticale au point A(1;0)


En supposant que tu aies montré auparavant que f est continue en 1.

Posté par
malou Webmaster
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 10:32

Citation :
on peut dire aussi x \rightarrow  1^- pour dire par valeurs inférieures

que je n'aime pas beaucoup en tant qu'enseignante
car j'ai toujours entendu dire par des élèves à qui on avait donné cette notation 1 par valeurs négatives
donc certes plus long, mais j'ai toujours privilégié l'autre notation

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 18:55

Citation :
En supposant que tu aies montré auparavant que f est continue en 1.

oui, je l'ai fait dans la question précédent celle la


De plus avec ces limites obtenues
Cela veut t'il dire que la fonction n'est pas dérivable en 1 ?

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 19:09

Avec des limites infinies du taux de variation à droite et à gauche de 1, il est certain que ta fonction n'est pas dérivable en 1

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 19:26

ok donc comment je fais ça :

Voici mon tableau de variation pour f

\begin{array}{|c|ccccccc||}x&0&&\alpha &&1&&+\infty\\{signe}& &-&0&+&&+& \\{variation}&&\searrow&&\nearrow&&\nearrow&&\end{array}
(bon il y'a deux traits en 1 et 0 puisque privé de 1 et 0 )

Soit k la restriction de f  à l'intervalle ]0;[
Justifie que k^-1 est dérivable en 0 puis calculer (k^-1)'(0)

je ne vois pas comment faire

Posté par
malou Webmaster
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 20:00

tu peux mettre tes deux barres
\begin{array}{|c|ccccccc||}x&0&&\alpha &&1&&+\infty\\{signe}&|| &-&0&+&||&+& \\{variation}&||&\searrow&&\nearrow&||&\nearrow&&\end{array}

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 20:04

Merci malou, pour ne pas encombrer je vais utiliser la votre.
Dans un autre topic si j'ai besoin des deux barres je les mettrai

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 20:25

Une petite rectification:

  En 1, avec les limites infinies du taux de variation,  il est tout à fait justifié de mettre une double barre dans la ligne "signe" de la dérivée.

Par contre, toujours en 1, la fonction est continue (avec f(1)=0) et la double barre en 1 dans la ligne des variations n'est pas justifiée. On a une flèche symbole de croissance sur l'intervalle [\alpha, +\infty[.

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 20:31

ah oui c'est vrai la double barre est uniquement dans la ligne signe au niveau de 1.
On revient donc à ça

\begin{array}{|c|ccccccc||}x&0&&\alpha &&1&&+\infty\\{signe}&|| &-&0&+&||&+& \\{variation}&||&\searrow&&\nearrow&0&\nearrow&&\end{array}

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 20:32

Je pense que c'est préférable, oui.

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 20:35

Merci !

Aidez moi à faire ça :

Soit k la restriction de f  à l'intervalle ]0;[
Justifie que k^-1 est dérivable en 0 puis calculer (k^-1)'(0)

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 20:36

le truc qui me bloque c'est de justifier la dérivabilité de k^-1 en 0
l'autre je peux faire, c'est juste une formule à appliquer

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 20:53

Je suppose que tu parles de k^{-1}

et effectivement, k, strictement décroissante sur ]0,\alpha[
 \\ détermine une bijection de ]0,+\alpha[ sur ]f(\alpha),+\infty[ et admet uen fonction réciproque sur cet intervalle.

k\left(\dfrac{1}{2}\right)=0 et k^{-1}(0)=\dfrac{1}{2}

Si on te pose la question, c'est que tu dois disposer d'un théorème relatif à la dérivation d'une fonction réciproque.

Pourrais-tu nous le rappeler ?
  

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:05

soit f : IR une fonction continue et strictement monotone  Alors :

si f est dérivable en un point x_0   I  et si f'(x0)0 alors f^-1  est dérivable au point y_0 = f(x_0)

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:13

Il suffit d'appliquer:

k est dérivable en  \dfrac{1}{2} et k'\left(\dfrac{1}{2}\right)=-2\not=0 (à toi de faire le petit calcul).

donc k^{-1} est dérivable en 0=k\left(\dfrac{1}{2}\right)

Je n'ai fait que reprendre mot à mot ton théorème en l'appliquant à k en x_0=\dfrac{1}{2}

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:18

merci pour tout

moi j'avais pris k=1 c'est pour ça que c'était bizarre

comment savoir le xo qu'on doit prendre lorsqu'on tombe sur ce genre de question ??

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:23

et puis j'ai  une question :

est-ce qu'une fonction est dérivable en tout les points de son ensemble de définition??

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:26

Ici, y_0=0

Il faut trouver x_0 tel que k(x_0)=f(x_0)=y_0=0 dans l'intervalle ]0,\alpha[

Regarder de près ton tableau de variation, faire une figure avec GeoGebra, avoir un peu d'intuition peut-être...

Si on  te pose la question, c'est que le x_0 est "relativement facilement trouvable"

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:28


merci n'oubliez pas mon message de 21h23

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:29

Citation :
est-ce qu'une fonction est dérivable en tout les points de son ensemble de définition??


Pas forcément bien sûr! (pour les fractions rationnelles, c'est vrai).

Pourquoi crois-tu qu'on te demande des études de dérivabilité en certains points du domaine de définition ?

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:31

D'ailleurs ici, f est définie sur ]0,+\infty[ et continue sur cet intervalle.

Mais pas dérivable en 1!

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:33

Citation :
Pourquoi crois-tu qu'on te demande des études de dérivabilité en certains points du domaine de définition ?

parce la fonction peut être ou ne pas être dérivable en ces points.

Merci beaucoup et Bonne fin de journée !

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:35

De rien et bonne fin de soirée à toi pfff

Posté par
alb12
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 21:52

salut, bonne lecture

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 22:00

Monstrueux, oui!

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 22:53

J'ai oublié quelque chose que j'avais remarqué:

\lim\limits_{\stackrel{x\to 1}{x>1}}\dfrac{f(x)-f(1)}{x-1}=+\infty oui.

Mais \lim\limits_{\stackrel{x\to 1}{x<1}}\dfrac{f(x)-f(1)}{x-1}={\red -}\infty

Tu as une erreur de signe.

Ce qui ne change pas grand chose: f n'est pas dérivable en 1 et la courbe \mathcal{C}_f présente une tangente verticale au point A(1,0)

Posté par
lake
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 23:12

Citation :
Tu as une erreur de signe.


Euh, désolé, c'est une erreur de ma part, tu avais raison

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 23:41

Ah bon , j'ai revérifié je trouve +

Posté par
pfff
re : Interpretation Graphique 15-05-20 à 23:42

lake @ 15-05-2020 à 23:12

Citation :
Tu as une erreur de signe.


Euh, désolé, c'est une erreur de ma part, tu avais raison


Ah d'accord !



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