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sens de variation des fonctions déduites

Posté par
leachris
23-08-12 à 12:30

bonjour à tous

je suis en train de préparer mes cours pour le programme de 1ère S que je vais découvrir à la rentrée !

grosse hésitation concernant les variations de u + k, ku, 1/u et racine de u

j'ai fouillé dans le forum mais je n'ai rien trouvé sur le sujet

dans certains livres on trouve :

Soit u est une fonction définie sur un intervalle I et k un nombre réel.Les fonctions u et u + k ont les mêmes variations sur I


dans d'autres :

Soit u est une fonction strictement monotone  sur un intervalle I et k un nombre réel.Les fonctions u et u + k ont le même sens de variation sur I

selon moi, la monotonie n'est pas une condition nécessaire mais je me trompe peut-être

pouvez-vous m'éclairer sur la question ?

merci aux ceux qui auront le courage de se remettre la tête dans les maths alors que les vacances ne sont pas finies

Posté par
Amonbofis
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 13:02

Effectivement je ne vois pas mon plus en quoi la monotonie est nécessaire.

Peut-être que ton bouquin aborde le cas particulier des fonctions monotones parce que dans ce cas là on peut prouver assez facilement, avant d'étendre ça au fonctions (continues) en général.

Je ne suis pas prof de Lycée mais j'ai des situation similaire, en quatrième on nous demande de faire étudier la droite des milieux avant le théorème de Thalès par exemple.  

Posté par
Amonbofis
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 13:06

P.S. Si tu peut afficher les courbes des fonction u et u + k ensemble sur un même écran (ou même les dessiner) pour montrer que l'une est une translation verticale de l'autre je pense que cette propriété apparaîtra comme assez évidente pour les élèves.  

Posté par
leachris
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 14:24

merci pour ta réponse rapide

dans les bouquins que j'ai, c'est moitié moitié pour ceux qui rajoutent la stricte monotonie...

quant à la continuité de la fonction, je ne vois pas non plus pourquoi ce serait nécessaire

pour introduire le théorème, je comptais en effet faire afficher à la calculatrice
x3 +x2 (histoire de changer des paraboles)
x3 +x2+ 1
x3 +x2+ 2
x3 +x2+ 5
x3 +x2- 4

Posté par
lolo271
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 14:27

C'est vraiment un théorème du cours ça ? Je savais que le niveau avait chuté mais là ?  (si c'est juste un exercice je comprends)

Posté par
carpediem
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 15:02

salut

on ne voit plus la composée de deux fonctions ....

on ne voit plus les théorèmes (généraux) :

  - la some de deux fonctions de "même mononotonie" a même monotonie
  - le produit de deux fonctions de "même monotonie" et positives a même monotonie

... mais que voit-on encore ... à part regarder sur une machine ... et constater ...

en général ces théorèmes se travaillent sur un intervalle où les fonctions sont monotones ... puis la réflexion personnelle permet de généraliser .... mais y a-t-il encore réflexion personnelle ? ...

Posté par
carpediem
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 15:03

et ces théorèmes se démontraient évidemment ...

Posté par
Amonbofis
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 15:32

Effectivement tu a raison il n'y a même pas besoin que la fonction soit continue en fait.
Il existe des fonctions non continues qui n'ont pas de sens de variation mais ce n'est pas le cas de toutes.

Pour carpediem et lolo: Je ne trouve pas que ce soit si mal d'observer parfois. Si déjà les gamins comprennent qu'additionner une constante translate et que multiplier par une constante dilate c'est pas si mal. Et observer ne veut pas forcement dire ne rien démontrer .

Posté par
Amonbofis
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 15:35

dilate ou contracte

Posté par
carpediem
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 15:35

je sais mais qu'est-ce que les élèves du lycée démontrent de nos jours ...

la plupart du temps les démo sont faites par le prof ... et copiées par l'élève ...

Posté par
leachris
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 21:18

d'accord avec toutes les remarques sur la chute du niveau, surtout en première
Avec ce fichu concept de permettre à tout élève de 1ère de pouvoir passer dans n'importe quelle terminale, on élague, on élague et on rajoute en terminale... ou jamais ...
je ne voudrais pas être à la place des profs du supérieur qui doivent faire avec....ou plutôt sans .....

je suis plus de la première jeunesse mais quand je compare les espaces vectoriels qu'on voyait en 2nde à tout ce qu'on ne fait plus, ça fait frémir

quant aux démonstrations de cours, je prépare des démonstrations "à trou" que l'on complète ensemble en classe ( bon, ok, 10 élèves le font vraiment avec moi et les autres recopient )

à titre d'exemple, pour prouver que u et ku ont ( ou pas) le même sens de variation

Démonstration : On suppose par exemple que la fonction u est décroissante sur I.
a et b désignent des nombres réels de I tels que a < b.
u est décroissante sur I donc …………………,
donc …………………si ………………… et …………………si ………………….
Donc la fonction ………………………………………………………………….……………………………………

qui devient

Démonstration : On suppose par exemple que la fonction u est décroissante sur I.
a et b désignent des nombres réels de I tels que a < b.
u est décroissante sur I donc  u(a) > u(b)
donc k x u(a) > k x u(b)  si k est positif et k x u(a) < k x u(b)  si k est négatif
Donc la fonction ku est décroissante sur I si k est positif et décroissante sur I si k est négatif


encore plus simple pour u + k , et on compose sans le dire pour 1/u et racine de u

on doit faire comprendre aux élèves que tout se démontre, du moment qu'on a les outils pour ça

il n'en reste pas moins que l'observation et la compréhension intuitive des concepts sont  indispensables

Posté par
carpediem
re : sens de variation des fonctions déduites 23-08-12 à 22:22

Citation :
il n'en reste pas moins que l'observation et la compréhension intuitive des concepts sont  indispensables


d'accord avec toi ... mais pour compléter : la compréhension doit être aussi raisonnée et réfléchie pour permettre (à ceux qui en sont capables) d'attendre une compréhension de concepts de moins en moins intuitif (ou : dont l'intuition ne suffit pas toujours à tous) ....

Posté par
Amonbofis
re : sens de variation des fonctions déduites 24-08-12 à 05:35

Je n'aime pas trop ces démonstrations à trou j'ai l'impression qu'on demande à l'élève d'être dans ta tête.
Personnellement j'aurais plutôt fait:

On suppose par exemple que la fonction u est décroissante sur I.
a et b désignent des nombres réels de I tels que a < b et k un nombre supérieur à 0.

1) Comparer u(a) et u(b)
2) Comparer k × u(a) et k × u (b)
3) Que peut-on alors dire du sens de variation de k sur I?

Posté par
Amonbofis
re : sens de variation des fonctions déduites 24-08-12 à 05:46

Ou alors tu demande à l'élève de tout faire tout seul s'il a déjà eu à faire à des démonstrations similaire. Si l'élève n'est pas déjà capable de faire tout seul je ne vois pas en quoi cette démonstration à trou pourrais le débloquer.

Posté par
leachris
re : sens de variation des fonctions déduites 24-08-12 à 10:55

en fait, on est d'accord

je ne demande jamais aux élèves de compléter seuls

comme je le disais, on complète ensemble

et donc, ce que tu proposes d'écrire, c'est ce que je demande à l'oral pour les guider vers ce qu'on doit en déduire

la raison pour laquelle je propose ce modèle à trou, c'est juste pour que chacun ait d'un bloc la démonstration du théorème du cours dans son cours

et je ne fais ça que pour les théorèmes de cours pour lesquels on n'a jamais rien vu de similaire

ensuite, quand on est amené à faire une démonstration qu'une déjà rencontrée, chacun se débrouille



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