Dérivée, tableau de variation... TES

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stephane61
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dérivée, tableau de variation... TES

par stephane61 » 12 Sep 2015, 12:30

Bonjour,

J'ai un dm à faire et je bloque sur une question donc difficile d'essayer de faire la suite. Pouvez-vous m'expliquer SVP?

Exercice 4

Soit la fonction f définie sur [-10;10] par f(x)= -x^3+18x-1

a) Calculer f ', fonction dérivée de f

Ma réponse :

f '(x) = -3x²+18*1-0 = -3x²+18

b) dresser le tableau de variation de f

Ma réponse : on doit calculer f ' (x)=0 comme on a fait en cours mais j'arrive pas à le calculer

-3x²+18=0 ==> on doit lire a= -3 b=0 et c=18 ?

Ca me paraît louche car je trouve des résultats compliqués :

delta=b²-4ac
delta=0²-4*(-3)*18=216

delta>0 donc deux solutions

x1= (-0- racine carré de 216)/2*(-3)= environ 2.45

x2= (-0+ racine carré de 216)/2*(-3)= environ -2.45

s={-2.45;2.45}

a0 donc f '(x) est négative sauf entre les racines

http://imagesia.com/mathsdm4_11chg

c) montrer que l'équation f(x)=0 admet une seule solution alpha sur [1;7]

A partir de là je bloque et en plus je ne sais pas si ce que j'ai fait avant est bon :(

d) en déduire le signe de f sur [1;7]

e) donner un encadrement de alpha d'amplitude 10^-3

f) tracer la représentation graphique de f sur [1;7]

Merci d'avance à ceux qui voudront bien m'expliquer.



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Ericovitchi
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par Ericovitchi » 12 Sep 2015, 12:38

fais simple. -3x²+18=0 donne 3x² = 18 puis x² = 6 et donc garde les valeurs exactes dans le tableau.
sinon oui tes variations sont bonnes.

Après, si f(1) est positif et f(7) négatif c'est que la fonction s'annule entre 1 et 7 (théorème des valeurs intermédiaires)

stephane61
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par stephane61 » 12 Sep 2015, 13:14

Bonjour et merci beaucoup d'avoir répondu. Désolée j'ai du mal à comprendre comment vous trouvez -3x²+18=0 donne 3x²=18 puis x²=6...
Cela au même que ce que j'ai fait sauf que j'aurai du mettre dans mon tableau racine carré de 6 pour x1 et - racine carré de 6 pour x2?

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Ericovitchi
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par Ericovitchi » 12 Sep 2015, 13:17

c'est très élémentaire -3x²+18=0, tu ajoutes 3x² des deux cotés puis tu divises par 3 des deux cotés.
oui c'est comme tu as fais mais il faut garder les valeurs réelles dans le tableau de variation.

stephane61
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par stephane61 » 12 Sep 2015, 13:37

Merci pour votre patience. Je vais essayer de faire le reste de l'exercice et corriger mon tableau de variation. si jamais vous aviez le temps de venir voir ce que j'ai fait quand je l'aurai posté svp ce serait gentil. Peut-être à plus tard

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par Ericovitchi » 12 Sep 2015, 13:44

pas de problème.

stephane61
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par stephane61 » 13 Sep 2015, 17:06

Bonsoir, voilà j'ai planché tout le weekend sur cet exercice. J'ai remis au propre ce que j'ai fait mais j'ai des difficultés pour les 4 dernières questions. Je me suis aidé de géogébra et wolfram car je pense que ma calculatrice a un problème... du coup j'espère avoir bon. Pouvez-vous me dire si bon et m'expliquer si j'ai faux svp.

Exercice 4

Soit la fonction f définie sur [-10;10] par f(x)= -x^3+18x-1

a) Calculer f ', fonction dérivée de f

Ma réponse :

f '(x) = -3x²+18*1-0 = -3x²+18

b) dresser le tableau de variation de f

Ma réponse : on doit calculer f ' (x)=0

a= -3 b=0 et c=18

delta=b²-4ac
delta=0²-4*(-3)*18=216

delta>0 donc deux solutions

x1= (-0- racine carré de 216)/2*(-3)= racine carré de 6 soit environ 2.45

x2= (-0+ racine carré de 216)/2*(-3)= moins racine carré de 6 soit environ -2.45

s={-racine carré de 6; racine carré de 6}

a0 donc f '(x) est négative sauf entre les racine

http://imagesia.com/marhsdm4-001_11e2u

c) montrer que l'équation f(x)=0 admet une seule solution alpha sur [1;7]

f(1)=-1^3+18*1-1=16
f(7)=-7^3+18*7-1=-218
f(1) est positif et f(7) est négatif donc la fonction s'annule entre 1 et 7.

Comment cela prouve qu'il n'y a qu'une seule fois f(x)=0 sur [1;7]?


d) en déduire le signe de f sur [1;7]

f=0 sur [1;7] à environ 4.2146 (d'après wolfram) et elle est positive de 1 à environ 4.2146 et négative après environ 4.2146 jusqu'à 7.

Je pense que mes explications ne sont pas claires! Résultats bons?

e) donner un encadrement de alpha d'amplitude 10^-3

Vu que je n'ai pas pu utiliser ma calculatrice j'ai fait à partir du résultat trouvé sur wolfram :4.2146

4.213<alpha<4.215 bon?

f) tracer la représentation graphique de f sur [1;7]

http://imagesia.com/marhsdm4-002_11e2v


Pour la tracer j'ai pris f(1) et f(7) calculés dans le tableau de variation et j'ai calculer plusieurs autres images :

f(2)=-2^3+18*3-1=27
f(3)=-3^3+18*3-1=26
f(4)=-4^3+18*4-1=7
f(5)=-36
f(6)=-109

Fallait-il que j'arrête ma courbe comme j'ai fait à chaque extrémité ?

Voilà merci d'avance à ceux qui pourront m'aider à résoudre enfin cet exercice car c'est le premier dm et je suis découragé d'avoir déjà autant de mal :(

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par Ericovitchi » 13 Sep 2015, 17:17

Comment cela prouve qu'il n'y a qu'une seule fois f(x)=0 sur [1;7]?

montre que la fonction est monotone dans cet intervalle (si c'est pas le cas, prends un intervalle plus petit dans lequel la fonction est monotone (dérivée ayant un signe constant).

j'ai fait à partir du résultat trouvé sur wolfram :4.2146

donc plutôt 4.214<alpha<4.215 sinon tu n'es pas à 1/1000 près

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par stephane61 » 13 Sep 2015, 17:28

Bonsoir et merci d'être revenu voir car j'ai été long à faire la suite. Pour l'encadrement j'avais hésité.

Pour la c) désolé je ne comprends pas comment faire. Jusqu'ici les exemples faits en cours était sur un intervalle strictement croissant ou décroissant mais pas comme ici du coup je suis perdu.

Pour le d) mon explication est bonne ? (en plus je n'ai pas trop l'habitude d'utiliser wolfram).

Pour mon graphique : j'ai bien fait d'arrêter le tracé comme ça puisque c'est sur [1;7] ?

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par Ericovitchi » 13 Sep 2015, 18:25

tu as fait les variations, tu sais qu'à partir de racine(6) (attention dans ton tableau de variation tu as mis - racine(6) après racine(6)) elle devient monotone.

oui si on te demande le graphe entre 1 et 7 arrête toi à 7

stephane61
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par stephane61 » 13 Sep 2015, 18:41

Oui merci vous avez raison je me suis trompé : il faut dire que j'ai la tête qui va explosé!

Je n'ai pas compris ce que veut dire monotone. J'ai un peu honte car je suis long à comprendre! désolé et merci pour votre patience

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par Ericovitchi » 14 Sep 2015, 09:28

monotone = toujours croissant ou toujours décroissant

 

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