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Problème pour la dérivée

Posté par
Manelo1304
16-11-20 à 14:17

Bonjour,

Aujourd'hui j'ai un devoir maison à faire et la question est la suivante :
"Etudier les variations de la fonction 𝑓 sur son ensemble de définition"; sachant que
On considère une fonction 𝑓 définie sur ℝ par 𝑓(𝑥) = -5/3x2+2x+5

Je sais bien que pour ce faire il faut calculer la dérivée, mais je ne voie pas comment m'y prendre pour le -5. Si je le transforme en 0, la fonction deviendrait impossible. Si vous pouvez m'aider là-dessus ce serais super.

Par ailleurs, je me demandais comment faire une fois la dérivée déterminée pour calculer le discriminant. A quoi correspondrais le "a" et le "b" des formules dans la dérivée (qui serait du coup sous forme de fraction ?!).

Je ne sais plus quoi en penser...

Merci d'avance

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:18

la fonction est  f(x)= -5/(3x2+2x+5)

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:22

bonjour,
la 1ère chose à faire est de préciser le domaine de définition de f.

ensuite, pour calculer la dérivée, quelle formule vas tu utiliser ?

Posté par
hekla
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:23

Bonjour

Vous pouvez utiliser la dérivée de \dfrac{1}{v} sachant  que  (\lambda f)'=\lambda f'

Autrement dit il vous restera à multiplier par -5

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:31

En fait, je crois être totalement incapable de résoudre ce sujet, malgré que je pense être un bon élève en maths, voici le sujet complet si ça peu vous aider :

On considère une fonction 𝑓 définie sur ℝ par 𝑓(𝑥) = -5/(3x2+2x+5)
On appelle (Cf) sa représentation graphique.

1. Etudier les variations de la fonction 𝑓 sur son ensemble de définition.
2. Citer un intervalle sur lequel la fonction 𝑓 est continue mais pas monotone.
3. Montrer que l'équation 𝑓 (𝑥) = −0,4 a une unique solution α sur [− 3 ; 1].
4. Déterminer, à l'aide de la calculatrice, un encadrement d'amplitude 10-3 de α .
5. Déterminer une équation de la tangente (𝑇) à (Cf) au point d'abscisse 0.

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:31

merci, je vais voir ça de plus près ^^

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:33

Manelo1304,

restons sur la question 1 pour l'instant :
comment fais tu pour préciser  le domaine de définition de f ?

Posté par
hekla
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:35

Bonjour Leile

Bonne continuation je vous laisse

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:36

je suppose que son domaine est R nombres réels puisqu'il nous est dit dans l'énoncé que la fonction f est définie dessus

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:38

oui, tu aurais pu le vérifier en montrant que le dénominateur ne s'annule pas..

à présent la dérivée :
quelle formule vas tu utiliser ?

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:43

en dérivant 3x2+2x+5 on obtient 6x+2 puis ensuite je ne sais pas quoi faire du -5 restant. Votre collègue disais de multiplier ensuite par -5; cela donnerait (6x+2)*(-5) ?

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:51

reprends ton cours et le tableau des dérivées pour répondre à ma question :
quelle formule vas tu utiliser ?

la dérivée de (1/u) est   -1/u²

la dérivée de (u/v)  est  (u'v - uv') / v²

alors, quelle formule connais tu ? quelle formule vas tu utiliser ?

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:56

hum.. il faudrait mieux utiliser la formule une 1/u je pense, mais je n'ai encore jamais utilisé l'une des deux jusqu'à présent; je suis en maths complémentaires et n'ai que 2h par semaine

Posté par
hekla
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 14:58

Une rectification

\left(\dfrac{1}{u}\right)'=\dfrac{-u'}{u^2}

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:01

ok pour (1/u)

on va écrire   f(x) =  -5  *  (1/u)     avec    u(x)= 3x² +2x +5
tu as bien trouvé    u' =  6x + 2  

(1/u)'  =   -u'/u    (j'ai fait une faute de frappe à 14:51..)

donc    f'(x) =  -5  *  (- u'/u²)  
à toi !

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:02

merci hekla, tu es vigilant !!   j'ai vu mon erreur après avoir posté..

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:08

donc f'(x)=-5*(-(6x+2)/(3x2+2x+5)2)
f'(x)=-5*(-6x-2/9x4+4x2+20)
J'ai bizarrement l'impression que je me suis trompé quelque part dans l'application de la formule...

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:09

25*

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:14

laisse le denominateur sans le developper (de plus ton developpement est faux)

le numerateur,   -5( -6x -2)  = ???    simplifie !

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:16

30x+10

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:19

donc ça fait ça ?

                  30x+10                    
              (3x2+2x+5)2

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:20

f'(x) = 10(3x +1) / ( (3x²+2x+5)²)

ok ?    
pour étudier les variations de f,  tu étudies le signe de la dérivée.
vas y !

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:23

comme a  est positif la fonction sera en forme de parabole descendante (cuvette).
a=3, b=2 et c=5 n'est-ce pas ?

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:30

tu étudies le signe de la dérivée.
lis bien mes posts !
quel est le signe de f'(x) ?

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:33

le signe est négatif puisque la Cf est sous l'axe des abscisses

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:38

il ne s'agit pas du signe de la fonction f, mais du signe de la dérivée. !
(je crois que tu en lis pas correctement mes posts).
tu faisais déjà tout ça en 1ère ...

f'(x) = 10(3x +1) / ( (3x²+2x+5)²)
le dénominateur est toujours positif (c'est un carré)
le numerateur  s'annule pour  3x+1 = 0     donc   pour x=-1/3
fais un tableau de signes,
tu pourras en déduire les variations de f..

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:42

[url][/url]

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:43

oups...

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:46

x-infini                -1/3                            +infini
f'(x)        -                          0                                       +
f(x)décroissant         -15/14                          croissant

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:46

??

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:47

oui, c'est parfait comme ça !
on a fini la question 1.
Question 2 : tu sais répondre ?

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:52

hum... j'avais pensé que sur l'intervalle [-2;2] la fonction était bien continue mais non monotone (puisque sur [-2;-1/3[ elle est décroissante est sur ]-1/3;2] elle est croissante), mais je ne saurais le justifier plus que cela

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:53

oui, c'est correct.

q3)  comment vas tu faire, à ton avis ?

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:58

ici quand on parle de α c'est la même valeur que dans la forme canonique ?

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 15:59

dans le cas inverse je ne vois pas trop comment faire...

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:04

non, ça n'a rien à voir avec la forme canonique..
on te demande de montrer que f(x)= -0,4 n'a qu'une solution dans l'intervalle  ]-3 ; 1[.
et cette solution on l'appelle alpha.   On aurait pu l'appeler   k,   ou    gamma, ou autre chose..
on va diviser l'intervalle en deux morceaux, sur lesquels la fonction est monotone.
place toi d'abord sur ]-3 ;  -1/3[
calcule f(-3),    tu connais déjà f(-1/3)...   et essaie de voir ce que tu peux conclure..
vas y !

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:06

comme α= - b/2a  alors α= -2/6 = -1/3

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:07

ah d'accord

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:10

Manelo1304, lis mes posts !! on ne va pas en sortir, si tu ne lis pas ce que je t'écris..

je te dis que alpha n'a rien à voir avec la forme canonique, et toi tu écris alpha = -b/2a..
on dirait qu'on n'est pas dans le même exo, toi et moi.
tu fais autre chose en même temps ??   

calcule f(-3) !
  

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:12

f(-3)= -5/26   donc  f(x) = -0.4  ∉    ] -3 ; -1/3 [  mais à l'intervalle ] -1/3 ; 1 [ oui

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:13

oui pardon, c'est simplement que je réfléchis en parallèle et que des fois j'envoie une de mes réflexions qui coïncide avec l'arrivée d'un de vos messages

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:23

Manelo1304 @ 16-11-2020 à 16:12

f(-3)= -5/26   donc  f(x) = -0.4  ∉    ] -3 ; -1/3 [  mais à l'intervalle ] -1/3 ; 1 [ oui

je ne vois pas comment tu peux  conclure ça (d'autant que tu as la courbe devant les yeux..).

sur ]-3 ; -1/3 [
f(-3) =  -5/26,   soit environ -01.9     OK..
et f(-1/3) =  -15/14  soit environ -1,07

entre -3 et -1/3     f   est continue, monotone et décroissante
donc elle "passe" de   -0,19    à  -1,07      ==>   alors SI, elle passe (une fois) par la valeur f(x)=-0,4

ensuite l'autre morceau, c'est l'intervalle ]-1/3 ; 1]
calcule f(1),
tu connais f(-1/3)
entre -1/3   et 1 , f est continue, monotone et croissante..
conclusion ?
.

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:27

donc la solution de f(x)= -0.4 se trouve bien dans l'intervalle ]-3;-1/3[

f(1)=-1/2

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:29

ben oui, juste le contraire de ce que tu pensais ...
faut que tu te concentres...

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:44

tu es toujours avec moi ?

question 4 : que vaut x quand f(x)= -0,4 ?
je te donne un encadrement :  la solution est entre -1,97  et  -1,93 ..
à toi d'affiner (on te demande à 10-3  près).

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:48

tu es parti...   j'en fais autant.
A ce soir, peut-être.

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 16:51

j'étais en train de cherche autre chose mais j'ai finalement trouvé la réponse de moi-même cette fois ! Merci beaucoup pour votre aide

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 17:01

qu'as tu répondu à la question 4 ?

n'oublie pas qu'il y a encore la question 5..

je reviens ce soir voir tes réponses.

Posté par
Manelo1304
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 17:10

hum question 4 je pense qu'il faut donner un encadrement au millième près de l'intervalle encadrant α, quant au 5° j'ai trouvé pour équation de la tangente y=2/5x-1

Posté par
Leile
re : Problème pour la dérivée 16-11-20 à 17:41

q5 :   OK pour la tangente !

q4 : oui, il faut donner un encadrement au millième près.
qu'est ce que tu réponds ?    x compris entre quoi et quoi ?

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