1S Dérivation : 3 exercices.

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Tonyo
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1S Dérivation : 3 exercices.

par Tonyo » 06 Fév 2014, 00:22

Bonsoir, j'ai un DM de maths pour ce vendredi et je cale un peu sur ce chapitre, j'aurais besoin d'aide sur des exercices ( Méthode & Rédaction & Correction & Justification ) . Je vous ferais part de ce que j'ai fait .

Ex 1 .

Soit C la courbe d'équation y = ;)x et (d) la droite d'équation y = x+3 .

1. Démontrer qu'il existe un point A de la courbe C pour lequel la tangente T est parallèle à la droite (d) .

On sait que la dérivée d'une fonction ;)x est égal à f'(x) = 1/(2;)x).
Pour qu'il existe un point A de la courbe C pour lequel la tangente T est parrallèle à droite (d) il faut que T et (d) aient le même coefficient directeur, on connait le coefficient directeur de (d) = 1 , d'où f'(x) = 1 = 1/(2;)x)
Résolvons maintenant cette équation :
1 = 1/(2;)x) 2;)x = 1 ;)x = 1/2 x = 1/4 . La solution est x = 1/4. On a A(1/4;b), on cherche donc b= f(1/4)= ;)1/4=1/2.
Le point A existe en (1/4;1/2).

2. Ecrire une équation de T .

La tangente a pour coefficient directeur 1. Son équation est donc de la forme y = 1x+p. Le point de contact est A(1/4;1/2), on a donc 1/2 = 1/4+p p = 2/4-1/4 = 1/4.
Une équation de la tangente T peut être : y = x + 1/4.

Ex 2.

1. Tracer la courbe représentative de la fonction définie sur R par f(x) = x²-4x+1 dans un repère.

Pour tracer la courbe représentative de ce polynôme du second degré, calculons son discriminant ;) ( Il y a t-il une autre manière recourant à la dérivation ? ) :

;) = b²-4ac = -4²-4(1)(1) = 16-4 = 12 . ;) = 12 > 0 => L'équation admet deux solutions tel que :
- x1 = (-b-;);))/2a = (4-;)12)/2 = 0,25 (environ)
- x2 = (-b+;);))/2a = (4+;)12)/2 = 3,75 (environ)
L'extremum vaut : ( -b/2a ; -(;)/4a) ) (-2 ; -3 )
On prend quelque points ( je vais pas le faire il est tard ) puis on trace.

2. Montrer qu'elle admet en un point A une tangente de coefficient directeur 2. On indiquera les coordonnées de A , on tracera cette tangente et on donnera une équation .

Calculons la dérivée de f(x) = x²-4x+1 : f'(x) = 2x-4 = coefficient directeur = 2 .
Résolvons l'équation :
2x-4=2 2x = 6 x=3 . On a pour solution x=3 . On a A (3;b) , on cherche donc b=f(3)=3²-4x3+1 = 9-12+1= -2 . Les coordonnées de A sont ( 3;-2 ).
La tangente a pour coefficient directeur 2 . Son équation est sous la forme y = 2x + p , on a donc -2= 2x3 + p p = -8 .
Une équation de la tangente est y = 2x-8 .

Ex 3.

Sur le graphique ci-dessous est représenté le coût total, exprimé en euros, en fonction du nombre d'articles de produits et la tangente T à cette courbe au point d'abscisse 200.
Cette tangente passe par les points A(200;880) et B(0;600).

Lien pour le graphique : https://imagizer.imageshack.us/v2/359x600q90/841/16py.jpg

1. Par lecture graphique, déterminer le coût fixe , c'est-à-dire le coût lorsqu'un aucun article n'est produit .

Par lecture graphique le coût fixe ou le coût lorsqu'un aucun article est produit est f(x) = 600, c'est à dire 600€.

2. Déterminer le coût total pour 200 articles produits , noté C.

Par lecture graphique on peut dire que C(200)=880, pour 200 articles produits le coût total est de 880€.

3. Déterminer le nombre dérivé de cette fonction coût en 200 .

Le nombre dérivé de la tangente est égal au coefficient directeur f'(a) . On peut le calculer graphiquement en utilisant f'(a) = ;)y/;)x = 1,4/1 = 1,4 .
Le nombre de dérivé de cette fonction coût en 200 est égal à 1,4 .

4. On sait de plus que C(201) = 881,39 .

a. Calculer C(201)-C(200).

On sait que C(201) = 881,39 et C(200) = 800, remplaçons maintenant par les égalités de ceux ci, on a :
881,39-800 = 1,39.
Le résultat obtenu pour C(201)-C(200) est 1,39 .

b. Comparer ce résultat à celui obtenu à la question 3 . ( On appelle coût marginal au rang 200 le coût 201e article. Une valeur approchée de ce coût est donnée par le nombre dérivé de la fonction C en 200, c'est-à-dire C'(200). )

On obtient un résultat très proche entre la question 3 et 4a.

5.Comparer graphiquement le coût du 201e article avec celui du 401e article.

Le coût du 201e article coûte plus cher que le 401e article .

Merci pour vos lectures .



tototo
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par tototo » 06 Fév 2014, 10:45

Tonyo a écrit:Bonsoir, j'ai un DM de maths pour ce vendredi et je cale un peu sur ce chapitre, j'aurais besoin d'aide sur des exercices ( Méthode & Rédaction & Correction & Justification ) . Je vous ferais part de ce que j'ai fait .

Ex 1 .

Soit C la courbe d'équation y = ;)x et (d) la droite d'équation y = x+3 .

1. Démontrer qu'il existe un point A de la courbe C pour lequel la tangente T est parallèle à la droite (d) .

On sait que la dérivée d'une fonction ;)x est égal à f'(x) = 1/(2;)x).
Pour qu'il existe un point A de la courbe C pour lequel la tangente T est parrallèle à droite (d) il faut que T et (d) aient le même coefficient directeur, on connait le coefficient directeur de (d) = 1 , d'où f'(x) = 1 = 1/(2;)x)
Résolvons maintenant cette équation :
1 = 1/(2;)x) 2;)x = 1 ;)x = 1/2 x = 1/4 . La solution est x = 1/4. On a A(1/4;b), on cherche donc b= f(1/4)= ;)1/4=1/2.
Le point A existe en (1/4;1/2).

2. Ecrire une équation de T .

La tangente a pour coefficient directeur 1. Son équation est donc de la forme y = 1x+p. Le point de contact est A(1/4;1/2), on a donc 1/2 = 1/4+p p = 2/4-1/4 = 1/4.
Une équation de la tangente T peut être : y = x + 1/4.

Ex 2.

1. Tracer la courbe représentative de la fonction définie sur R par f(x) = x²-4x+1 dans un repère.

Pour tracer la courbe représentative de ce polynôme du second degré, calculons son discriminant ;) ( Il y a t-il une autre manière recourant à la dérivation ? ) :

;) = b²-4ac = -4²-4(1)(1) = 16-4 = 12 . ;) = 12 > 0 => L'équation admet deux solutions tel que :
- x1 = (-b-;);))/2a = (4-;)12)/2 = 0,25 (environ)
- x2 = (-b+;);))/2a = (4+;)12)/2 = 3,75 (environ)
L'extremum vaut : ( -b/2a ; -(;)/4a) ) (-2 ; -3 )
On prend quelque points ( je vais pas le faire il est tard ) puis on trace.

2. Montrer qu'elle admet en un point A une tangente de coefficient directeur 2. On indiquera les coordonnées de A , on tracera cette tangente et on donnera une équation .

Calculons la dérivée de f(x) = x²-4x+1 : f'(x) = 2x-4 = coefficient directeur = 2 .
Résolvons l'équation :
2x-4=2 2x = 6 x=3 . On a pour solution x=3 . On a A (3;b) , on cherche donc b=f(3)=3²-4x3+1 = 9-12+1= -2 . Les coordonnées de A sont ( 3;-2 ).
La tangente a pour coefficient directeur 2 . Son équation est sous la forme y = 2x + p , on a donc -2= 2x3 + p p = -8 .
Une équation de la tangente est y = 2x-8 .

Ex 3.

Sur le graphique ci-dessous est représenté le coût total, exprimé en euros, en fonction du nombre d'articles de produits et la tangente T à cette courbe au point d'abscisse 200.
Cette tangente passe par les points A(200;880) et B(0;600).

Lien pour le graphique : https://imagizer.imageshack.us/v2/359x600q90/841/16py.jpg

1. Par lecture graphique, déterminer le coût fixe , c'est-à-dire le coût lorsqu'un aucun article n'est produit .

Par lecture graphique le coût fixe ou le coût lorsqu'un aucun article est produit est f(x) = 600, c'est à dire 600€.

2. Déterminer le coût total pour 200 articles produits , noté C.

Par lecture graphique on peut dire que C(200)=880, pour 200 articles produits le coût total est de 880€.

3. Déterminer le nombre dérivé de cette fonction coût en 200 .

Le nombre dérivé de la tangente est égal au coefficient directeur f'(a) . On peut le calculer graphiquement en utilisant f'(a) = ;)y/;)x = 1,4/1 = 1,4 .
Le nombre de dérivé de cette fonction coût en 200 est égal à 1,4 .

4. On sait de plus que C(201) = 881,39 .

a. Calculer C(201)-C(200).

On sait que C(201) = 881,39 et C(200) = 800, remplaçons maintenant par les égalités de ceux ci, on a :
881,39-800 = 1,39.
Le résultat obtenu pour C(201)-C(200) est 1,39 .

b. Comparer ce résultat à celui obtenu à la question 3 . ( On appelle coût marginal au rang 200 le coût 201e article. Une valeur approchée de ce coût est donnée par le nombre dérivé de la fonction C en 200, c'est-à-dire C'(200). )

On obtient un résultat très proche entre la question 3 et 4a.

5.Comparer graphiquement le coût du 201e article avec celui du 401e article.

Le coût du 201e article coûte plus cher que le 401e article .

Merci pour vos lectures .

Bonjour

1a f'(a)=1
0, 5/racine (a)=1
Pour a=0, 25 cela fonctionne
A=(0, 25; 0, 5)

annick
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par annick » 06 Fév 2014, 11:54

Bonjour,
exercice 1 entièrement juste.

Pour l'exercice 2, ton minimum n'est pas juste.
Effectivement, il est plus simple de procéder en utilisant la dérivée.

f(x)=x²-4x+1
f'(x)=2x-4

f'(x)=0 pour x=+2
f(2)=4-8+1=-3

D'où S(2;-3)

Pour tracer la courbe, on étudie le signe de la dérivée (- avant 2, =0 en 2, + après 2), ce qui donne les variations de la fonction : décroissante jusqu'à 2, minimum en 2, croissante après 2)

Tu aurais pu vérifier cela en traçant le graphique de ta fonction sur ta calculatrice.

Le reste de l'exercice 2 est juste.

Pour le 3, à la première question, tu as confondu la fonction et la tangente : le coût pour x=0 est égal à 0 puisque ta fonction passe par l'origine.
Le coût pour 200 est juste, le coefficient directeur en 200 aussi.
c(201)-c(200) est également juste.

Le reste est juste jusqu'à la question 5 où là il y a un problème : ta fonction est toujours croissante, donc comment serait-il possible que C(201)>C(401) ?

Donc, à part quelques petites étourderies, tu sembles avoir bien compris ton chapitre.

Tonyo
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Enregistré le: 05 Fév 2014, 21:56

par Tonyo » 06 Fév 2014, 18:49

Merci pour vos réponses rapides !

Tonyo
Messages: 3
Enregistré le: 05 Fév 2014, 21:56

par Tonyo » 06 Fév 2014, 22:10

Sinon pour répondre à votre question Annick : " ta fonction est toujours croissante, donc comment serait-il possible que C(201)>C(401) ? "
Je dirais que C(201)-C(200) > C(401)-C(400) puisque la question repose sur le prix de CHAQUE article : le 201eme et le 401eme , mais tout celà en me basant sur le graphique donc ce n'est qu'une hypothèse car il n'y a pas d'informations sur les coordonnées ni sur les valeurs de C(401) et C(400) ...
Qu'en pensez-vous ?

annick
Habitué(e)
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Enregistré le: 16 Sep 2006, 09:52

par annick » 06 Fév 2014, 22:50

D'accord, on parle du coût marginal et non du coût réel.

On te dit que : "Une valeur approchée de ce coût est donnée par le nombre dérivé de la fonction C"

En clair, cela veut dire que l'on compare le coefficient directeur de la tangente au point d'abscisse 200 et au point d'abscisse 400.

Effectivement, la tangente en 200 est beaucoup plus pentue que la tangente en 400, donc son coefficient directeur est plus grand et par conséquent, son nombre dérivé est plus grand ce qui signifie que le coût marginal est supérieur pour le 201ème article que pour le 401ème. Mais ceci n'est pas vrai pour le coût total, qui lui est représenté par la fonction.

Tu as donc parfaitement raison si tu précises bien qu'il s'agit du coût marginal. Je n'avais pas prêté attention à cette nuance en lisant ta réponse.

 

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