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Monotonie fonction degré 5

Posté par
Khola22
05-11-20 à 18:29

Bonjour !

Citation :

Mq l'équation x^5 + x^3 - x^2 + x +1 =0
Admet une unique solution dans I = ]-oo;1/2]


Pour determiner l'image de f(I), je veux determiner la monotonie de
5x^4 + 3x^2 - 2x. (Prenant y=-1)
Bon je sais que f s'annule en 0, et sa dérivé est un polynome de 3e degré qui pose même problème pour déterminer le signe. J'ai essayé de monter à la dérivé 3e qui est 60x^2 +6, mais cela n'a rien ajouté, car même si f"(x) est croissante alors (20x^3 +6x -2), c'est difficile de determiner c tq f"(c) =0 .

À l'aide svp !!

Posté par
ciocciu
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 19:15

salut
rien d'autre dans le sujet ? aucune question intermédiaire ?

Posté par
Khola22
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 19:33

ciocciu
Non, rien du tout !
Ce sont les exercices du théorème des valeurs intermédiaires.

Posté par
carita
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 19:34

bonsoir

juste une idée

f(x) = x⁵ + x³ - x² + x + 1

peut-être appliquer le TVI sur f '', pour montrer qu'elle admet une seule racine ,
en déduire son signe, puis étudier signes et variations en cascades...

Posté par
carita
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 19:35

ah ok.
je quitte le topic et vous laisse poursuivre tranquillement.

Posté par
carpediem
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 19:37

salut

la fonction x \mapsto x^5 + x^3 - x^2 + x + 1 est une fonction strictement croissante sur ]-oo, 0] comme somme de quatre fonction strictement croissante sur ]-oo, 0]

Posté par
carpediem
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 19:38

carpediem @ 05-11-2020 à 19:37

salut

la fonction f  :  x \mapsto x^5 + x^3 - x^2 + x + 1 est une fonction strictement croissante sur ]-oo, 0] comme somme de quatre fonctions strictement croissantes sur ]-oo, 0]

désolé pour les fautes ...

Posté par
Khola22
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:00

carpediem
Y a t il un théorème ou propriété qui dit cela ?? Pardon , mais j'en ai jamais entendu parlé 😅

Posté par
Khola22
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:01

carita
Cela parrait un peu compliqué mais j'essaierai tout ce que vous suggérez

Posté par
carpediem
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:03

ça se démontre niveau seconde avec la définition d'une fonction (dé)croissante ... de façon élémentaire ...

Posté par
Khola22
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:05

carpediem
Oui c'est évident, mais cela pose problème en rédigeant une reponse si cela n'etait pas donné au cours ...
Bon merci beaucoup !

Posté par
carpediem
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:29

c'est un moyen très simple ...

maintenant tu peux remarquer que f''(x) = 20x^3 + 6x - 2 est strictement négative sur I = ]-oo, 0]

donc f' est strictement décroissante sur I

or f'(0) = 0 donc f' est strictement positive sur ]-oo, 0[ et f est strictement croissante ...

mais bon je préfère autrement mon autre raisonnement ...

Posté par
alb12
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:30

salut,
correct mais c'est sur ]-inf;1/2]

Posté par
carpediem
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:34

absolument pas gênant ...

qui peut le plus peut le moins ...

Posté par
carpediem
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:34

et i est autrement plus facile de calculer des images de 0 que de -1/2 ...

Posté par
alb12
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:39

l'unicite sur ]-inf..0] ne prouve pas celle sur ]-inf..1/2]

Posté par
carpediem
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:44

certes je ne 'ai pas lu 1/2 mais -1/2 ... donc j'entends ta remarque ...

et je la résous immédiatement en te répondant qu'il est évident que f'(x) est strictement positif sur [0, 1/2] ...

Posté par
carpediem
re : Monotonie fonction degré 5 05-11-20 à 20:48

en corrigeant encore une autre erreur due à Khola22 : f'(0) = 1 ...

désolé ...

PS : mais bon j'aurai pu lire plus attentivement ...

Posté par
alb12
re : Monotonie fonction degré 5 06-11-20 à 09:00

pour Khola22
x->x^5 est continue strictement croissante sur ]-inf;1/2]
x->x^3 est continue strictement croissante sur ]-inf;1/2]
x->-x^2+x+1 est continue strictement croissante sur ]-inf;1/2]
donc x->x^5+x^3-x^2+x+1 est continue strictement croissante sur ]-inf;1/2]
à finir

Posté par
carpediem
re : Monotonie fonction degré 5 06-11-20 à 18:56

ça je l'avais déjà dit ... il n'était pas nécessaire de donner une réponse toute faite ...mais éventuellement une indication ...

voir Images directes et réciproques


f(x) = x^5 + x^3 - x^2 + x + 1
 \\ 
 \\ f'(x) = 5x^4 + 3x^2 -2x + 1

première méthode que j'ai proposée : une somme de fonctions strictement croissante est strictement croissante ...

j'ai travaillé sur l'intervalle ]-oo, 0] car j'ai lu l'intervalle ]-oo, -1/2] ... mais c'est l'intervalle ]-oo, 1/2]

merci à alb12 pour la remarque ... et il suffit de réfléchir et adapter si on veut appliquer la même méthode

suite à

Khola22 @ 05-11-2020 à 20:05

carpediem
Oui c'est évident, mais cela pose problème en rédigeant une reponse si cela n'etait pas donné au cours ...
Bon merci beaucoup !
je réponds ok !!!

voir mes msg suivants ... pour montrer qu'on peut le faire avec la dérivée ...

ok toujours sur le mauvais intervalle mais je réponds qu'il n'y  aucun pb !!

preuve : sur [0, 1/2] : f'(x) \ge 1 - 2x qui est bien strictement positif sur [0, 1/2[




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