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Position relative de courbes.

Posté par
Loulou2813
13-02-23 à 21:00

Bonsoir pouvez-vous me dire si mes résultats sont bons svp. Par avance merci.

On considère la fonction f définie sur ] −∞ ; 1 [U] 1;+∞ [ par f(x) = 2x+4 / x-1. On considère Cf la courbe de f.

1) Justifier l'ensemble de définition de f.
] −∞ ; 1 [U] 1;+∞ [ car le résultat est positif. Ici pas sur du tout ?????

2) a) Montrer que l'inéquation f(x) ⩾x est équivalente à une équation -x²+3x+4 / x-1 ⩾ 0.
(2x+4 ) / (x-1) ⩾ x
(2x+4) /( x-1) - x / 1 ⩾ 0
(2x+4) / (x-1) - (x² +x) / (x-1) ⩾0
-x²+3x+4 / x-1 ⩾0

b) Résoudre l'inéquation f(x) ⩾ x.
-x²+3x+4 / x-1 ⩾ 0
∆ = 3² -4 *(-1) *4 = 25
∆ > 0 donc  le trinôme admet deux racines
x1 = -b - √ ∆  / 2a = -3 - √25 / 2*(-1) = 4

x2 = -b + √ ∆  / 2a = -3 + √25 / 2*(-1) = -1
x-1⩾ 0
    x ⩾ 1

x                                 −∞                 -1                1                     4                    +∞
-x²+3x+4                          +           0        -                  -           0          +
x-1                                        -                       -       0       +                        +
-x²+3x+4 / x-1               -            0        +      0        -           0           +

S= [ -1;1 ] U [ 4 ;+∞ [

c) Etudier la position relative de la courbe Cf avec la droite d'équation y = x.

y = f(x)
y = 2x+4 / x-1
2x+4 > 0                                              x-1 > 0
       2x> -4                                                  x >1
          x>  -2

x                             −∞              -2                1                   +∞
2x+4                              -           0       +                 +
x-1                                  -                      -       0        +
2x+4 / x-1                  +          0        -       0         +

Cf est au dessus de D sur ]  −∞ ; -2 [ U ] 1 ;  +∞[
Cf est en dessous de D sur ]-2 ; 1 [

Posté par
Leile
re : Position relative de courbes. 13-02-23 à 21:04

bonsoir,

peux tu mettre des parenthèses pour préciser ton énoncé, stp ?

f(x) =  2x      + 4/x       -1
pour l'instant, c'est ça que je lis..

Posté par
Leile
re : Position relative de courbes. 13-02-23 à 21:15

sans parenthèses, on lit ceci :

f(x) = 2x + \dfrac{4}{x} - 1

Posté par
Loulou2813
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 09:39

Bonjour, dans l'énoncé c'est
f(x)= (2x+4)/(x-1)

Posté par
hekla
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 10:20

Bonjour

Oui, D_f=]-\infty~;~1[\cup]1~;~+\infty[, mais non pour la raison indiquée.

Un dénominateur ne peut être nul. peu nous chaut qu'il soit strictement positif ou strictement négatif. D'ailleurs le dénominateur ne garde pas un signe constant sur \R


Question 2 les parenthèses sont indispensables. D'autre part, il est surprenant qu'une inéquation soit équivalente à une équation

il faut donc lire

a) Montrer que l'inéquation f(x) \geqslant x est équivalente à l'inéquation\dfrac{ -x²+3x+4 }{ x-1 }\geqslant 0.

Vous résolvez l'équation -x^2+3x+4=0 , non l'inéquation et de quel trinôme parlez-vous alors ?

Les racines de -x^2+3x+4 sont bien -1 ou 4.

-x^2+3x+4=-(x+1)(x-4)

Un trinôme est du signe de a sauf pour les valeurs comprises entre les racines.

Votre tableau est donc faux. En outre, vous ne tenez pas compte de D_f

Revoir la position relative.




On considère un point M appartenant à la courbe représentative de f . Il a donc pour

coordonnées M\ \binom{x}{f(x)}.

On considère maintenant un point N de même abscisse que M, appartenant à la courbe représentative de g, la droite d'équation y=x.

Ici  g sera la fonction affine dont la courbe représentative est T. Le point N a donc pour coordonnées  N\ \dbinom{x}{g(x)}

Pour étudier la position relative des deux courbes,  on veut savoir si l'ordonnée de M est plus grande que l'ordonnée de N  ou le contraire.

 y_N \leqslant y_M est équivalent à y_M-y_N\geqslant 0 ou encore f(x)-g(x) \geqslant 0

On étudie donc le signe de la différence f(x)-g(x)

si f(x)-g(x) >0 alors y_M>y_N par conséquent la courbe représentative de f est au-dessus  de la courbe représentative de g

si f(x)-g(x) <0 alors y_M<y_N par conséquent la courbe représentative de f est au dessous  de la courbe représentative de g

si f(x)-g(x)=0 alors, on a un point d'intersection des deux courbes

Posté par
Loulou2813
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 11:11

Bonjour, je ne vois pas l'erreur dans mon tableau et je ne sais pas comment tenir compte de Df. Pourriez vous m'expliquer svp. Merci d'avance.

Posté par
hekla
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 11:24

Je vous ai dit que le signe d'un trinôme est celui de a (coeff de x^2) sauf pour les valeurs comprises entre les racines

ici  a= -1  Je n'ai vu de doubles barres nulle part.

Position relative de courbes.

Posté par
Loulou2813
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 11:40

Bonjour, du coup la solution c'est:
S=]-∞; -1] U ] 1; 4]. Merci d'avance de votre réponse.

Posté par
hekla
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 11:43

Bien sûr, puisque l'on veut f(x)-x\geqslant 0

Position relative  : il suffit de lire et de commenter le tableau.

Posté par
hekla
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 11:47

Deux remarques

Dans mon tableau, on peut se contenter des doubles barres uniquement dans la dernière ligne, les autres expressions étant définies.

Ce n'est pas la solution, mais l'ensemble solution

Posté par
Leile
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 12:05

bonjour hekla,
merci de m'avoir relayée.

Loulou2813  as tu compris pourquoi ton tableau de signes était faux ?
Il me semble qu'on a déjà eu la même chose sur un post précédent :
il faut que tu retiennes que le signe d'un trinôme est celui de a (coeff de x^2) sauf pour les valeurs comprises entre les racines, comme te l'a rappelé hekla.

question c)  : tu proposes à nouveau un tableau de signes ==> ta réponse est fausse.
tu vois pourquoi ?

Posté par
Loulou2813
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 13:28

Bonjour, je pense que pour la question c nous avons pas besoin de faire un tableau de signe car nous l'avons fait juste avant. Cf est au dessus de D sur ]  −∞ ; -1 [ U ] 1 ;  4[. Cf est en dessous de D sur ]-1; 1[ U ] 4; +∞[. Merci d'avance de votre réponse.

Posté par
hekla
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 13:44

C'est bien ce que je vous avais dit, il suffisait de commenter le tableau

Là, où l'on avait + la courbe était au-dessus de la droite et là, où c'était négatif, la droite était au-dessus de la courbe  

Une vérification : tracer les courbes
Position relative de courbes.

remarque  la droite en cyan   équation x=1 est une asymptote à la courbe. Icelle ne doit jamais la couper, sinon 1 ne serait pas une valeur interdite

Posté par
hekla
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 13:50

Je dois quitter

Je repasserai vers 17 h

Posté par
Loulou2813
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 16:53

Bonjour, pour la question 1 :
1) Justifier l'ensemble de définition de f.
Est-ce qu'il faut faire x-1=0
                                                     x=1
  donc l'ensemble de définition est ]-∞;1[ U ] 1; +∞[.
Merci beaucoup de votre aide.

Posté par
Leile
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 17:00

q1)

tu  as  (x-1)   au dénominateur.
La fonction n'est pas définie   quand le dénominateur est nul.
la (ou les ) valeur qui annule le dénominateur est donc une valeur interdite.
POur la trouver, en effet, on pose x-1=0
x=1     est donc une valeur interdite (et c'est la seule).
OK ?

Posté par
Loulou2813
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 17:13

Bonjour, j'ai compris mais du coup  ]-∞;1[ U ] 1; +∞[ sert juste à définir la fonction f.  

Posté par
Leile
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 17:17

ta fonction est définie sur cet intervalle, d'après l'énoncé.
son domaine de définition c'est    ]-∞;1[ U ] 1; +∞[
ou si tu préfères   R-{1}  
ça veut dire qu'on peut calculer f(x) pour toutes les valeurs de x de cet intervalle (tout réél sauf 1)
On te demande de justifier ce domaine : tu le fais en cherchant la valeur qui annule le dénominateur, parce que quand x=1, ça t'amène à diviser par 0, ce qui est impossible.

Posté par
Loulou2813
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 17:18

D'accord, merci beaucoup de m'avoir expliquer.

Posté par
Leile
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 17:23

je t'en prie.
Tu as d'autres questions ?

Posté par
hekla
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 17:29

Bonsoir

merci pour la relève

  Juste une petite remarque  : la réunion d'intervalles n'est pas en général un intervalle

Posté par
Loulou2813
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 17:39

1)x-1=0
         x=1
  donc l'ensemble de définition est R-{1}[. quand x=1, ça nous amène à diviser par 0, ce qui est impossible.

2)a. (2x+4 ) / (x-1) ⩾ x
(2x+4) /( x-1) - x / 1 ⩾ 0
(2x+4) / (x-1) - (x² +x) / (x-1) ⩾0
-x²+3x+4 / x-1 ⩾0

b.-x²+3x+4 / x-1 ⩾ 0
∆ = 3² -4 *(-1) *4 = 25
∆ > 0 donc  le trinôme admet deux racines
x1 = -b - √ ∆  / 2a = -3 - √25 / 2*(-1) = 4

x2 = -b + √ ∆  / 2a = -3 + √25 / 2*(-1) = -1
x-1⩾ 0
    x ⩾ 1

x                                 −∞                 -1                1                     4                    +∞
-x²+3x+4                         -           0        +                  +           0          -
x-1                                       -                     -        ||        +                        +
-x²+3x+4 / x-1             +            0      -        ||        +           0          -

S=]-∞; -1] U ] 1; 4]

c. Cf est au dessus de D sur ]  −∞ ; -1 [ U ] 1 ;  4[. Cf est en dessous de D sur ]-1; 1[ U ] 4; +∞[. Merci d'avance de votre réponse.

ESct-ce que tout est juste ou pas. Merci de votre réponse.

Posté par
hekla
re : Position relative de courbes. 14-02-23 à 18:05

Je n'écrirais pas dans cet ordre la première question et je rédigerais un peu plus. Exemple :


Une fraction est définie si le dénominateur est non nul

le dénominateur est x-1  donc x-1\not=0 si et seulement si x\not =1

D_f=]-\infty~;~1[\cup]1~;~+\infty[=\R\setminus \{1\}



Question 2 a

f(x)\geqslant x \iff f(x)-x\geqslant 0

Réduisons au même dénominateur

\dfrac{2x+4}{x-1}-x=\dfrac{2x+4-(x-1)x}{x-1}= \dfrac{2x+4-x^2+x}{x-1}=\dfrac{-x^2+3x+4}{x-1}

f(x)-x\geqslant 0 \iff \dfrac{-x^2+3x+4}{x-1}\geqslant 0  L'équivalence est donc montrée.

Vous n'êtes pas obligé(e) décrire x/1 pour réduire

2 b) vous n'avez pas tenu compte de ce que j'avais écrit
  manque de parenthèses et définition du trinôme

Étudions le signe de  \dfrac{-x^2+3x+4}{x-1}

Le numérateur est un trinôme du second degré . Déterminons ses racines


\Delta \quad x_1 \quad x_2

Un trinôme est du signe  ...

x-1\geqslant 0  \iff  x\geqslant 1  Construisons le tableau de signes

f(x)=\geqslant x   seulement si x \in ]-\infty~;~-1]\cup]1~;~4]

C)  il faudrait expliquer pourquoi vous avez cette position sur les différents intervalles



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