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1. Plan d etude d une fonction

Etapes

1. Domaine de definition Df. 2. Parite, periodicite. 3. Limites aux bornes (asymptotes). 4. Derivee f', zeros, signe. 5. Tableau de variations. 6. Points particuliers (intersections axes). 7. Representation graphique.

2. Fonctions polynomes

Trinome ax²+bx+c

Forme canonique : a(x-alpha)²+beta avec alpha=-b/(2a), beta=f(alpha)=-Delta/(4a).

Sommet (alpha;beta) : minimum si a>0, maximum si a<0. Axe de symetrie x=alpha.

Cubique f(x)=ax³+bx²+cx+d

f'(x)=3ax²+2bx+c. Zeros de f' donnent les extremums locaux.

lim[x→±∞]=±∞ si a>0 (comportement en S).

Point d inflexion en alpha=-b/(3a) (f''=0).

3. Fonctions rationnelles

Etude de P(x)/Q(x)

Asymptotes verticales : zeros de Q (si P non nul au meme point).

Comportement a l infini : comparer les degres ou effectuer la division.

Derivee : regle du quotient ; signe determine les variations.

Exemple : f(x)=(x²+1)/(x-1)

D=R\{1}. Division : f=x+1+2/(x-1). Asymptote oblique y=x+1, verticale x=1.

f'=[(x²-2x-1)]/(x-1)². Zeros : x=1±racine(2). Analyse complete ...

4. Fonctions trigonometriques

Fonction f(x)=a.sin(bx+c)+d

Amplitude a, periode 2pi/|b|, dephasage -c/b, valeur moyenne d.

Zeros : bx+c=kpi pour sin; bx+c=pi/2+kpi pour cos.

Etude de f=sin x sur [0;2pi]

f'=cos x. Zeros : x=pi/2 (max=1) et x=3pi/2 (min=-1).

f''=-sin x. Points d inflexion : x=0, pi, 2pi.

A retenir

  • Plan : domaine→parite→limites→derivee→variations→courbe
  • Trinome : forme canonique a(x-alpha)²+beta, sommet (alpha;beta)
  • Fraction : division euclidienne → asymptote oblique si deg P=deg Q+1
  • sin(bx+c) : periode 2pi/|b|, amplitude 1
  • Point d inflexion : f''=0 ET f'' change de signe
1

Etude d un trinome

● Facile

f(x)=-2x²+8x-6. (1) Forme canonique. (2) Sommet, axe, max. (3) Zeros et signe de f.

Correction

(1) -2(x-2)²+2. (2) Sommet (2;2), axe x=2, max=2. (3) Zeros: x=1 et x=3. f>0 sur ]1;3[.

2

Etude d une fonction rationnelle

● Moyen

f(x)=(x²-x-2)/(x-3). (1) Domaine. (2) Asymptotes. (3) f', variations.

Correction

(1) R\{3}. (2) Division: x²-x-2=(x-3)(x+2)+4. f=x+2+4/(x-3). AO: y=x+2, AV: x=3. (3) f'=(x²-6x+5)/(x-3)²=(x-1)(x-5)/(x-3)². Zeros: x=1 et x=5. Max local en x=1 (f=0), min local en x=5 (f=8).

3

Etude d une cubique

● Moyen

f(x)=x³-6x²+9x-2. (1) f', zeros. (2) Tableau de variations. (3) Extremums.

Correction

(1) f'=3x²-12x+9=3(x-1)(x-3). Zeros: x=1 et x=3. (2) f' + sur ]-∞;1[, - sur ]1;3[, + sur ]3;+∞[. (3) Max local: f(1)=2. Min local: f(3)=-2.

4

Etude de f(x)=sin(2x) sur [0;pi]

● Moyen

(1) f', zeros et extremums. (2) Tableau de variations. (3) Points d inflexion (f''=0).

Correction

(1) f'=2cos(2x)=0: 2x=pi/2+kpi → x=pi/4 et x=3pi/4 sur [0;pi]. (2) f croit sur [0;pi/4], decroit sur [pi/4;3pi/4], croit sur [3pi/4;pi]. Max=1 en pi/4, min=-1 en 3pi/4. (3) f''=-4sin(2x)=0: 2x=kpi → x=0, pi/2, pi.

5

Famille de fonctions

● Difficile

fa(x)=x+a/x (a>0) sur ]0;+∞[. (1) fa', zeros. (2) Min de fa. (3) En deduire x+1/x>=2 pour x>0.

Correction

(1) fa'=1-a/x²=(x²-a)/x². Zero: x=racine(a). (2) fa decroit sur ]0;racine(a)], croit sur [racine(a);+∞[. Min=fa(racine(a))=2racine(a). (3) a=1: min de f1=2 en x=1. Donc x+1/x>=2 pour x>0, egalite ssi x=1.

QCM

10 questions · Correction immediate

0Score
0/10Repondues
Q1/10

Forme canonique de x²-6x+5 :

Q2/10

Sommet de 2(x-1)²+3 :

Q3/10

deg P=deg Q+2 => asymptote a l infini :

Q4/10

Periode de sin(3x) :

Q5/10

Asymptote oblique de (x²+x)/(x+2) par division :

Q6/10

f'(x)=0 sur tout ]a;b[ => f est :

Q7/10

Cubique ax³+bx²+cx+d avec a>0 :

Q8/10

Point d inflexion en a : f''(a)=0 ET :

Q9/10

Asymptote horizontale en y=L :

Q10/10

f(x)=x³-3x a un max local en :