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Niveau terminale
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les dérivées Terminale S

Posté par
coeurderose94
22-10-11 à 18:52

Coucou les ami(e)s !

Voilà j'ai deux exercices sur les dérivées, j'ai essayé de les faire, je vais vous faire part, de mes résultats,
mais je doute un peu que ce soit bon.. Donc j'aimerai que vs me vérifiez et que vous m'expliquiez si jamais j'ai une erreur, svp ^^

Alors voilà l'énoncé 1 :

Soit la fonction f définie sur R/(2)
f(x) = (3x-4)/(x-2)

a) déterminer la fonction f' dérivée de f.
b) En déduire la fonction dérivée des fonctions :
g(x) = (3 sqrt(x) - 4)/(sqrt(x) - 2)
h(x) = (3cosx - 4)/(cosx - 2)

Enoncé 2 :

Soit f la fonction définie sur R :
f(x) = -x + sqrt(x^2 + 8)
et C sa courbe représentative dans le plan muni d'un repère

a) Démontrer que f est décroissante sur R à l'aide su signe de f'(x)
b) Etudier les limites de f en +infini et -infini et démontrer que la courbe C représentative de f admet pour asymptotes la droite y= -2x et l'axe des abscisses.
c) Tracer C dans un repère orthonormal (On prendre 2cm pour unité graphique)

__________________________________________

Mes réponses à l'énoncé 1 :

a) Après calcul de la dérivée, je trouve f'(x) = -2/(x-2)^2
la dérivée est-elle bonne ???

b) Je ne vois pas comment déduire de f'(x) les dérivées g'(x) et h'(x)
Sachant ne pas trop comment partir de f'(x), j'ai donc adapté la même démarche de calcul de dérivée que pour le a)
Au final , j'ai g'(x) = -1/[sqrt(x)(sqrt(x) - 2)^2]
h'(x) = 2sinx/(cosx-2)^2

Donc voilà je ne vois pas trop le lien :S
Il manque un - je suppose dans h'(x), et pour g'(x) je crois que c'est pas bon.


Mes réponses à l'énoncé 2 :

pour l'instant j'ai fait que la a) car j'aimerai savoir comment justifier que le signe de f'(x) est tjrs positif pour tout x appartenant à R
Concernant la dérivée j'ai trouvé : f'(x) = - (sqrt(x^2 + 8) + x)/(sqrt(x^2 + 8)
Est-ce bon ?


________________
Voilà voilà ^^
Merci pour votre aide !
Passez une bonne soirée !

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 22-10-11 à 18:53

sqrt(x) = racine carré de x

voilà ^^

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 22-10-11 à 18:54

Bonjour,

Hou là là ....

Une question après l'autre , c'est toujours difficile de prendre le truc avec autant d'éléments ...

Bon, je regarde.

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 22-10-11 à 18:57

Ta dérivée est bonne.

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 22-10-11 à 18:59

Ne vois-tu pas une similitude entre f(x), g(x) et h(x) ?

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 22-10-11 à 22:37

oui je vois, a la place de x ya racine de x et cos x,

les dérivées que j'ai calculé pour g'(x) et h'(x) sont bonnes ?

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 23-10-11 à 19:01

Il faut que tu fasses des changements de variables.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 23-10-11 à 19:08

logiquement, ça devrait donner :

g'(x) = -2/[sqrt(x)-2)^2]
h'(x) = -2/[(-sinx-2)^2]

c'est ça ??

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 23-10-11 à 20:22

Non, tu ne peux pas simplement remplacer x par x par exemple, ça ne marche pas comme ça.

[fog(x)]' = f'og(x)· g'(x)

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 23-10-11 à 21:02



dans ce cas :

(fog)'(x) c'est avec f(x) = (3x-4)/(x-2)
et dans ce cas g(x) c'est quoi ? racine de x?

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 25-10-11 à 09:48

Oui effectivement.

Posons : g(x)=\sqrt{x} x0  (attention à ton domaine de définition "final")

Et donc fog(x)=f(g(x))=f(\sqrt{x})

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 25-10-11 à 11:42

daccord ! je comprends !!!

mercii !!


Et je suppose que c'est pareil avec h(x) ou h'(x) = cos x ^^

merci bcp !!


Peux tu m'aider pour le 2e exo ??

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 25-10-11 à 11:42

dsl où h(x) et non h'(x) = cos x (c'était une erreur de frappe)

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 25-10-11 à 20:23

Pas de souci.
D'abord, le domaine de définition.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 25-10-11 à 20:38

donc on a
(f o g)(x) avec f(x) = (3x-4)/(x-2) et g(x) = racine de x
(f o g)'(x) = g'(x) X f'(g(x))  [avec g'(x) = 1/2racinex et f'(x) = -2/(x-2)^2
ce qui donne :
(f o g)'(x) = 1/2racinex X (-2/(racinex-2)^2)
(f o g)'(x) = -2/[(2racinex)(racinex-2)^2)]

(fog)'(x) existe si et seulement si (2racinex) et (racinex-2)^2) différent de 0

je suis sur la bonne voie ???

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 26-10-11 à 15:58

Je n'ai pas vérifier, mais l'idée a l'air bonne.

Par contre, le domaine de définition par rapport à mon post de 20:23, il est où ?

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 26-10-11 à 23:57

le domaine de def final,
je pense que ce serait  :

D(fog)
<=> x € Dg tel que g(x) € Df
<=> x € R+ et g(x) € R/(2)
<=> x € [- infini ; 2[U]2; + infini]

Donc D(fog) = [- infini ; 2[U]2; + infini]

c'est bien cela ?

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 27-10-11 à 13:45

g(x)=\frac{3\sqrt{x}-4}{\sqrt{x}-2}

Tu recherches le domaine.

Il faut donc x0 et x2

A opartir de là, 2 solutions pour calculer la dérivée.

Soit tu dérives à partir de cette expression première de g(x), soit tu utilises [uov(x)]' = u'ov(x)· v'(x)

Et comme dans ta question on te dit "En déduire", c'est donc par la 2ème solution qu'il est préférable de passer ...

[fog(x)]'=[f(\sqrt{x})]'=f'(\sqrt{x}).(\sqrt{x})'=-\frac{2}{(\sqrt{x}-2)^2}\times \frac{1}{2\sqrt{x}}=-\frac{1}{\sqrt{x}(\sqrt{x}-2)^2}

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 27-10-11 à 13:51

Tu remarqueras au passage, que ta fonction

g(x)=\frac{3\sqrt{x}-4}{\sqrt{x}-2}

était défnie en x=0.

par contre ta dérivée :

g'(x)=-\frac{1}{\sqrt{x}(\sqrt{x}-2)^2}

n'est pas dézrivable en x=0.

les dérivées Terminale S

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 27-10-11 à 13:53

Pour être plus rigoureux : la fonction g  (et non pas g(x) ) est définie en 0, mais elle n'est pas ddérivable en 0.

La fonction g', dérivée de la fonction g  (et non pas la fonction g'(x) )  n'est pas définie en 0.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 28-10-11 à 16:17

d'accord !!!! et j'imagine que c'est le même raisonnement avec h(x)  ?

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 28-10-11 à 16:22

Oui.

Soit tu dérives à partir de cette expression première de g(x), soit tu utilises [uov(x)]' = u'ov(x)· v'(x)
Et comme dans ta question on te dit "En déduire", c'est donc par la 2ème solution qu'il est préférable de passer ...


Attention à ton domaine de définition au préalable.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 28-10-11 à 18:07

ok tu préfères que je te montre pour h(x) avant ou après le 2ème exo ?

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 28-10-11 à 18:18

C'est toi qui voit.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 28-10-11 à 19:38

a la rigueur, tu regardes un peu l'exo 2 pendant que j'essaie de faire h(x) ^^??

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 29-10-11 à 22:38

coucou alors voilà ce que j'ai fait pour h(x)

h(x) = (3cosx -4)/(cosx-2)
Df=R

On pose h2(x) (jai mis h2(x) pour pas que l'on confonde avec h(x)) = cos x
Df = R
On a donc h(x) = (f o h2)(x) = f(h2(x)) = f(cos x)

h est dérivable sur R comme composée de fonctions dérivables.

Vx€R, h'(x) = (f o h2)'(x) = h2'(x) . f'(h2(x))
(f o h2)'(x) = - sinx . -2/(cos x-2)^2  
(f o h2)'(x) = 2sinx/(cosx - 2)^2

Donc h'(x) = 2sinx/(cosx - 2)^2


Niveau rédaction et dérivée c'est bon ??

J'ai procédé de la même manière pour g(x), même rédaction (qq changement au niveau du domaine de définition qui est différent) sinon la procédure est la même.

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 30-10-11 à 08:01

Tout est bon.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 01-11-11 à 21:16

hourraaa !!!

et pour l'exo 2 ??

je voudrais juste savoir si possible, si la dérivée est bonne,
et si oui comment justifier qu'elle est strictement décroissante sur R.

Après je pense que les limites et la représentation graphique ça devrait aller ^^
Je te les enverrai quand même, on sait jamais.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 01-11-11 à 21:57

voilà ma démarche pour le calcul de dérivée.

f(x) =  -x + sqrt(x^2 + 8)
Df = R

f est dérivable sur R comme somme et composée de fonctions dérivables sur R.

f = u + v    donc f' = u' + v'
avec u'(x) = -1
v'(x) = x/sqrt(x^2 + 8)

on a donc f'(x) = -1 + x/sqrt(x^2 + 8)
j'ai mis au même dénominateur,  ce qui donne
f'(x) = - [sqrt(x^2 + 8) + x]/sqrt(x^2 + 8)
pour simplifier, je ne sais pas si j'ai bien fait, mais j'ai enlevé les racines avec l'expression conjuguée.
ce qui donne : - [sqrt(x^2 + 8) + x]/sqrt(x^2 + 8)   .    [sqrt(x^2 + 8) - x]/[sqrt(x^2 + 8) - x]
<=> -  [(x^2 + 8) - x^2]/[x^2 + 8 - x]  (en simplifiant les racines)
<=> - 8/[x^2 - x + 8]

le signe de f'(x) dépend donc du dénominateur.
calcul de delta.
delta < 0
donc aucunes racines.
donc [x^2 - x + 8] > 0 pour tout x€R

Ainsi - 8/[x^2 - x + 8] < 0
<=> f'(x) < 0 pour tout x€R

f'(x) est donc décroissante sur R.

C'est bon niveau rédaction et solution ?

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 01-11-11 à 22:40

pour les limites en l'infini, j'ai trouvé :
lim f(x) = +infini  (j'ai levé l'indétermination inf-inf par expression conjuguée)
x->+inf

lim f(x) = + infini    
x->- inf

J'ai vu une représentation graphique de la fonction, j'observe bien les asymptotes énoncées mais je ne vois pas comment les repérer par le calcul..

y = 2x je sais que c'est une asymptote oblique.
je crois que c'est f(x) - (ax +b) = 0

et l'axe des abscisse, c'est pas sensé être une asymptote horizontale ?
seulement j'ai vu que l'asymptote horizontale c'est uniquement quand lim f(x) en + ou - infini est égale à un réel b . Dans ce cas, le réel ce serait +infini (par rapport aux lim calculées précédemment) ??  

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 06:19

Je pense que tu as commis une erreur en multipliant par l'expression conjuguée.

En effet, si tu trouves bien -8 au numérateur, par contre le dénominateur ne se simplifie pas ainsi.

f(x)=x+\sqrt{x^2+8}

f'(x)=-1+\frac{x}{\sqrt{x^2+8}}=\frac{x-\sqrt{x^2+8}}{\sqrt{x^2+8}}=\frac{-8}{(\sqrt{x^2+8})(x+\sqrt{x^2+8})}

et cela se simplifie beaucoup moins.

A mon sens, ce qu'il faut faire, c'est rester sur l'expression :   f'(x)=\frac{x-\sqrt{x^2+8}}{\sqrt{x^2+8}}

et raisonner ainsi :

Le dénominateur est >0 sur , donc le signe de f'(x) ne dépend que du numérateur.

Or, x-\sqrt{x^2+8}=x-\sqrt{x^2(1+\frac{8}{x^2}}=x-\mid x\mid \sqrt{1+\frac{8}{x^2}}


Or, 1+\frac{8}{x^2}>1 sur

donc :

si x>0, on a : f'(x)=x-\mid x\mid \sqrt{1+\frac{8}{x^2}}=x-x\sqrt{1+\frac{8}{x^2}}=x(1-\sqrt{1+\frac{8}{x^2}})

et comme on a vu que 1+\frac{8}{x^2}>1 sur

On a f'(x)<0 pour x>0



si x<0, on a : f'(x)=x-\mid x\mid \sqrt{1+\frac{8}{x^2}}=x+x\sqrt{1+\frac{8}{x^2}}=x(1+\sqrt{1+\frac{8}{x^2}})

or, l'expression entre parenthèses avec radical est > 0 (elle est même >2 vu que 1+\frac{8}{x^2}>1 sur ), le signe  de f'(x) ne dépend plus que de x.

Comme ici on est avec x<0, là aussi on a f'(x)<0 pour x<0

donc f est décroissante sur .

Ok ?  

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 06:30


Pour les asymptotes, tu as plusieurs façon de faire.

Regarde le lien ci-dessous et mon post à 23:11 qui explique l'une des méthodes pour déterminer les équations des asymptotes à une courbe..

Vois si "ça te parle", et fait moi signe.

Déterminer une équation asymptote

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 06:32

Avec la méthode exposée dans mon lien, pour m tu dois trouver m=-2, et pour p tu dois trouver p=0.

Donc l'équation de l'asymptote sera y=mx+p=-2x

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 06:37

Et voici la courbe.

les dérivées Terminale S

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 06:38

Pour mon post de 06:30 ci-dessus, il s'agit de la recherche quand x- bien sûr.
Tiens-moi au courant.

Léo

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 14:50

tu te lèves de bonne heure toi ! ^^

bon pour le signe de f'(x), tout est ok, j'ai tout compris

En suivant ta méthode des asymptotes,

Soit (d) la droite d'équation y=mx+p

On a lim f(x) = +infini
x-> -infini


Déterminons m, lim f(x)/x = [-x + sqrt(x^2 + 8)]/x
après factorisation, réduction,... ect...
je trouve que lim f(x)/x = -2(sqrt(1 + 8/x^2))

or, lim 1 + 8/x^2 = 1
x -> -inf

et lim sqrt(y) = 1
y->1

Par composition, lim sqrt(1 + 8/x^2) = 1
quand x -> - inf.

De plus, lim -2 = -2
x->-inf

Par produit, lim -2(sqrt(1 + 8/x^2)) = -2

On a alors, (d):y=-2x+p

Calculons p :
lim (f(x)-mx)=p
lim (f(x)+2x)= -x + sqrt(x^2 + 8) + 2x
lim (f(x)+2x)= x + sqrt(x^2 + 8) [je lève l'indétermination par expression conjuguée]
lim (f(x)+2x)= (x^2 - x^2 - 8)/(x - sqrt(x^2 + 8))
lim (f(x)+2x) = -8/(x - sqrt(x^2 + 8))

Or, lim -8 = -8
x-> -inf

[.... là je détaille ....]
et je trouve bien
lim (f(x)+2x) = 0
x-> -inf

Au final, on a alors : (d):y=-2x
La courbe C admet donc une asymptote oblique d'équation y=-2x

Donc pour ça, c'est bon ??

Et puis pour l'axe des abscisses, comment dois-je procéder ?

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 14:55

... et j'étais déjà levé depuis 1 heure ...

Pour lever les indéterminations, tu pouvais aussi faire comme dans mon poste de 60:19, plus facile.

Pour la 2ème asymptote, tu procèdes pareil.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 15:05

oui c'est ce que je vais faire c'est plus court et plus simple.

donc en fait je procède de même, avec une équation de droite ?

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 15:07

De même.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 15:13

ok je vais essayer

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 15:16

ce qu'on a fait c'est pas SEULEMENT pour asymptote oblique ??

Ce que j'ai appris c'est que pour une asymptote horizontal,
on doit démontrer que lim f(x) quand x -> + ou - infini = a
dans ce cas, la valeur a serait +infini ??
vu que lim f(x) quand x -> + infini et - infini = + infini . ??  

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 15:21

ou alors la droite d'équation y=0 !

dans ce cas,on fait les mêmes calculs, avec m = 0 et p=0
c'est ça ??

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 15:38

En fait, tu vas directement trouver lim_{x\rightarrow +\infty}f(x)=lim_{x\rightarrow +\infty}(-x+\sqrt{x^2+8})=lim_{x\rightarrow +\infty}(-x+x)=0

Donc y=0 est asymptote à la courbe.

Tu ne fait avec m et p que quand tu trouves lim_{x\rightarrow +\infty}f(x)=\pm\infty

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 15:47

okkkkkayyyy !!!

MERCIIIIIIIIIII


Tu fais des études de maths autrement  ?

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 16:08

Oui. du moins j'essaye.

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 16:09

ah oki en tout cas tu as l'air très doué.
moi je vais essayer de faire médecine

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 16:11

Merci.

Mais tu sais, si j'étais très doué comme tu dis, je n'essayerais pas, j'y arriverais ...

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 16:21

j'en suis sûre que tu vas y arriver
tu en as toutes les capacités !

Posté par
Leonegres
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 16:28

Et bien c'est gentil de ta part, et pourtant, je rame ...

Posté par
coeurderose94
re : les dérivées Terminale S 02-11-11 à 16:47

ça  doit être le début je pense, tu es en maths sup ??

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