Exercice sur les fonctions

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angelnat
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Exercice sur les fonctions

par angelnat » 19 Fév 2007, 18:19

Bonjour,

Je n'arrive vraiment pas à terminer cet exercice, j'y ai passé 6h hier... :triste:
Je vous recopie mes réponses et les questions sur lesquelles je sèche. J'espère que vous pourrez me dire si j'ai juste et m'aider à terminer cet exercice. :help:



Soit f la fonction définie sur R - {1} par f(x) = x²/(x²-2x+1) et C sa courbe représentative dans le plan muni d'un repère orthonormal (0, i, j) d'unité graphique 1 cm.

1) a. Déterminer le signe de x²-2x+1 pour x appartenant à R - {1}.

delta = 0 donc x²+2x+1 est du signe du coefficient en x², soit positif.

b.En déduire lim f(x) x->1 x inférieur à 1 et lim f(x) x->1 x superieur à 1.
f(x) x->1 x inférieur à 1 = - infini lim f(x) x->1 x superieur à 1 = + infini

c. Interprétez graphiquement les résultats de la question précédente.
La droite d'équation x=1 est asymptote verticale à la courbe C.

2) a. Déterminer trois réels a, b, c tels que pour tout x appartenant à R - {1}, f(x) = a + b/(x-1) + c/(x-1)²
Là je ne sais vraiment pas comment faire et par où commencer :cry:

b. Calculer lim f(x) x-> - infini et lim f(x) x-> + infini. En déduire l'existence pour la courbe C d'une asymptote.
lim f(x) x-> - infini = 1 lim f(x) x-> + infini = 1
La droite d'équation y=1 est donc asymptote horizontale à C en + infini et en - infini.

3) a. Calculer f'(x). Vérifier que le signe de f'(x) est celui de -2x²+2x.
b. Determiner les variations de la fonction f à l'aide d'un tableau de variations

f'(x) = [2x (x²-2x+1)-(2x-2)x²]/(x²-2x+1)²
f'(x) = (-2x²+2x)/(x-1)^4
(x-1)^4 est strictement positif sur R - {1} donc f'(x) est du signe de -2x²+2x
delta = 12 delta est superieure à 0 donc il y a deux solutions possibles :
x1 = (-2 - racine de 12)/ 2*-1 = (2+2 racine de 3)/4 = environ 1.366
x2 = (-2 + racine de 12)/2*-1 = (2-2 racine de 3)/4 = environ -0.366
Tableau du signe de -2x²+2x :
- infini x2 0 1 x1 + infini
- 0 - || || - 0 -
Je ne suis pas du tout sure pour les 2 barres pour 0 et 1. S'il ne faut pas les mettre entre 0 et 1 c'est +
f est une fonction inverse et f' est inférieur à 0 donc f est décroissante sur R - {0;1}. Tableau de variations de f :
valeurs de x : - infini x2 0
variations de f : + infini, fleche qui descend, 0, fleche qui descend, -infini||
valeurs de x : 1 x1 +infini
variations de f : || +infini, fleche qui descend,0,fleche qui descend,-infini
Comme pour le premier tableau je ne suis vraiment pas du tout sure :hein:

4) Determiner une equation de la tangente T1 à la courbe C au point d'abscisse 0 et une éqation de la tangente T2 à C au poin d'abscisse 4.
Ici je ne sais pas s'il faut prendre f(x) = x²/(x²-2x+1) ou f(x) = x²-2x+1 et f'(x) = (-2x²+2x)/(x-1)^4 ou f'(x) = -2x²+2x. Alors j'ai fait le calcul pour les deux. Lequel est le bon ?? :
y = f'(0)(x-0)f(0)
-avec f(x) = x²/(x²-2x+1), f(0) = 0 avec f'(x) = (-2x²+2x)/(x-1)^4, f'(0)=0
donc y = 0(x-0)+0 soit y=0
-avec f(x) = x²-2x+1, f(0) = 1 avec f'(x) = -2x²+2x, f'(0)=0
donc y = 0(x-0)+1 soit y=1

-avec f(x) = x²/(x²-2x+1), f(4) = 16/9 avec f'(x) = (-2x²+2x)/(x-1)^4, f'(4)=-8/27
donc y = (-8/27)(x-4)+ 16/9 = (-8/27)x +80/27
-avec f(x) = x²-2x+1, f(4) = 9 avec f'(x) = -2x²+2x, f'(4)=-24
donc y = -24(x-4)+9 = -24x+105

5) Representer graphiquement T1, T2 et C.
?????? :doh:



Voilà j'ai fini. Je sais que c'est long mais cet exercice est super important pour moi. Merci à ceux qui ont pris la peine de me lire (j'espere que j'ai ete claire) et de m'aider :we:



Quidam
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par Quidam » 19 Fév 2007, 18:49

angelnat a écrit:1) a. Déterminer le signe de x²-2x+1 pour x appartenant à R - {1}.[/B]
delta = 0 donc x²+2x+1 est du signe du coefficient en x², soit positif.

C'est juste, mais tu aurais pu remarquer que (x²-2x+1)=(x-1)². Dans ce cas, il est inutile de calculer le discriminant ! En deuxième lieu, une fois que tu as calculé ce discriminant et que tu as constaté que , tu peux en déduire que (x²-2x+1) est un carré : celui de (x-1) !
Le calcul du discriminant ne sert qu'à mettre le trinôme sous forme canonique : ce qui donne, lorsque , au trinôme la forme d'une différence de deux carrés : et permet de factoriser : et donc de trouver les deux racines du trinôme. Si , le trinôme s'écrit alors simplement , ici,

angelnat a écrit:b.En déduire lim f(x) x->1 x inférieur à 1 et lim f(x) x->1 x superieur à 1.
f(x) x->1 x inférieur à 1 = - infini lim f(x) x->1 x superieur à 1 = + infini

Non ! Tu viens de montrer que le trinôme est toujours positif ! Comme le numérateur l'est aussi, il est clair que dans les deux cas !
angelnat a écrit:c. Interprétez graphiquement les résultats de la question précédente.
La droite d'équation x=1 est asymptote verticale à la courbe C.

La droite d'équation x=1 est deux fois asymptote verticale à la courbe C (il y a deux branches infinies !).
angelnat a écrit:2) a. Déterminer trois réels a, b, c tels que pour tout x appartenant à R - {1}, f(x) = a + b/(x-1) + c/(x-1)²
Là je ne sais vraiment pas comment faire et par où commencer :cry:







Quidam
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par Quidam » 19 Fév 2007, 19:17

angelnat a écrit:f'(x) = (-2x²+2x)/(x-1)^4
(x-1)^4 est strictement positif sur R - {1} donc f'(x) est du signe de -2x²+2x
delta = 12 delta est superieure à 0 donc il y a deux solutions possibles :
x1 = (-2 - racine de 12)/ 2*-1 = (2+2 racine de 3)/4 = environ 1.366
x2 = (-2 + racine de 12)/2*-1 = (2-2 racine de 3)/4 = environ -0.366


Des erreurs ! Je répète qu'il ne faut pas se précipiter sur le discriminant dès que l'on voit un x² qui se balade !

Je rappelle que tu savais résoudre les équations du second degré avant la première dans trois cas particuliers :

ax²+bx+c est très simple à factoriser (donc il est simple d'en trouver les racines) dans les trois cas particulier suivants :

a=0 ! Bien sûr, dans ce cas là ce n'est pas du second degré ! L'unique racine de bx+c est -c/b !

b=0 ! ax²+c = a(x²+c/a)
Si c/a est positif, pas de racine, si c/a est négatif, il s'agit d'une différence de deux carrés---> factorisable !

Tu sais faire ça depuis la troisième !
Exemple : x²-4 = (x-2)(x+2) non ?

c=0 ! ax²+bx=x*(ax+b) : deux racines : 0 et -b/a
Ca aussi, tu sais le faire depuis la troisième !
Cela dit utiliser le discriminant, c'est pas joli joli, mais ça marche quand même,... à condition de ne pas se tromper !

Ton équation s'écrit : -2x²+2x=0, soit, 2x(-x+1)=0. Deux racines 0 et 1

Tu t'es donc trompée : ton discriminant n'est pas égal à 12 !

angelnat
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par angelnat » 20 Fév 2007, 01:27

Merci beaucoup pour ton aide :we:
Je viens de finir de refaire tout mon devoir. :happy2:

Pour les deux dernières questions j'ai trouvé :
f'(x) = (-2x+2x)/(x-1)^4
Equation de la tangente au point d'abscisse 0 : y=0
Equation de la tangente au point d'abscisse 4 : y= (-8/27)x + 80/27
Et donc si je ne me suis pas encore trompée voici la courbe et ses deux tangentes qui m'ont données tant de mal : :ptdr:

Image

Quidam
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par Quidam » 20 Fév 2007, 10:24

Ca m'a l'air bon. Je suppose que tu as corrigé d'autres erreurs que je viens de voir dans la suite du problème ! Tu dis "f est une fonction inverse et f' est inférieur à 0". Mais f n'est pas une fonction inverse et f' n'est pas négatif tout le temps, comme tu as pu le constater !
D'autre part je ne sais pas ce que c'est que cette droite d'équation y=1.76...
Enfin, il faut tracer les tangentes que tu as calculées ainsi que les deux droites asymptotes !

Quidam
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par Quidam » 20 Fév 2007, 10:47

Quidam a écrit:D'autre part je ne sais pas ce que c'est que cette droite d'équation y=1.76...
Enfin, il faut tracer les tangentes que tu as calculées ainsi que les deux droites asymptotes !

Euh, je crois que j'ai compris, désolé. La fameuse droite en question est censée être une tangente ! Elle n'en a pas l'air ! Il faut revoir cette tangente !

angelnat
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par angelnat » 20 Fév 2007, 12:24

Encore faux :triste:

Je pense avoir trouvé mon erreur :--:

Pour la tangente en 4, j'avais entré y= (-8/27)*4 + 80/27 au lieu de y = (-8/27)x + 80/27.


Voici mon nouveau graphique qui à l'air juste cette fois :id: :

Image

Quidam
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par Quidam » 20 Fév 2007, 17:15

angelnat a écrit:Voici mon nouveau graphique qui à l'air juste cette fois :id: :

Oui, c'est bien ! Et les asymptotes ?

angelnat
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par angelnat » 20 Fév 2007, 18:20

Super !! :zen: :zen: :zen:

La question 5 est : Representer graphiquement T1, T2 et C.

Donc pas besoin de tracer les asymptotes :happy2:

Encore merci pour ton aide, je n'y serai jamais arrivée toute seule...

:king2:

Quidam
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par Quidam » 20 Fév 2007, 18:58

angelnat a écrit:La question 5 est : Representer graphiquement T1, T2 et C.

Donc pas besoin de tracer les asymptotes :happy2:


Réponse décevante ! Si ça ne t'intéresse pas d'avoir un petit point en plus, c'est toi qui vois !

Mais certains professeurs trouveraient normal de tracer les asymptotes même si ce n'est pas demandé : cela fait partie de l'étude de la courbe. De plus, tu as déjà calculé leurs équations. Et de surcroît, elles sont extrêmement faciles à tracer, vu que chacune d'elles est parallèle à un axe de coordonnées !

Mais bon :doute2: :doute2: :doute2:

angelnat
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par angelnat » 20 Fév 2007, 22:29

Ca ne m'embete pas du tout de les tracer, c'est super simple... :we:

C'est juste que ma prof note super severe et elle enleve autant de point si elle estime qu'on en fait trop comme pas assez... :mur:

Une fois elle m'a barré tout une partie d'un exercice en me disant que ce n'etait pas ce qui etait demandé et de s'en tenir aux consignes. :hum:

C'est pour ça que je préfère faire que ce qui est directement demandé dans la question sinon elle va encore me barrer les asymptotes en me disant que ce n'etait pas demandé... :briques:

Bonne soirée :++:

Quidam
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par Quidam » 21 Fév 2007, 00:51

angelnat a écrit:C'est juste que ma prof note super severe et elle enleve autant de point si elle estime qu'on en fait trop comme pas assez... :mur:

Dans ce cas-là, je n'ai rien dit ! Tu as raison de te méfier ! Il faut savoir s'adapter à son professeur !

 

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