FONCTIONS (CONTINUITÉ, DÉRIVABILITÉ, ETC)

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TiGanoir-lacour
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FONCTIONS (CONTINUITÉ, DÉRIVABILITÉ, ETC)

Message par TiGanoir-lacour » 23 novembre 2017, 12:07

Bonjour à tous ! Aujourd'hui, parlons de maths. Je m'entraîne sur des types Bac ( dérivabilité et continuité ) pour me préparer au bac ( mode machine 8-) ). Alors, je veux faire appel aux grands maîtres des mathématiques pour m'expliquer un exercice que je ne comprends pas!!!! ;)

Voici l'énoncé :

Soit la courbe C, représentative de la fonction f définie sur [0;2] par f(x)=x racine(x(2-x)).

1)a. D'après le graphique, la fonction f semble-t-elle continue sur [0;2] ?
b. Justifier votre conjecture.

2)a. D'après le graphique, la fonction f semble-t-elle dérivable en 0 ? en 2 ?
b. Démontrer vos conjectures.

3) Dresser le tableau de variation complet de f.

4)a. Démontrer que l'équation f(x)=1 admet sur [0;2] deux solutions distinctes notées a et B (avec a < B)
b. Lire graphiquement des valeurs approchées de a et B.
c. Déterminer, à l'aide de la calculatrice, un encadrement de B d'amplitude 0,01. Celui-ci est-il cohérent avec la lecture graphique de la question précédente ?

Voici mes réponses et pistes de recherche :

1)a. La courbe représentative de f (C) sur [0;2] a un tracé qui s'est fait "sans lever le crayon". Donc d'après le graphique, f est continue sur [0;2].
b. Je ne sais pas comment justifier mathématiquement parlant.

2)a. Ici, gros problème. Je ne comprends pas comment on peut savoir graphiquement si une fonction est dérivable ou non en un réel.
b. Là, je sais qu'il faut faire le calcul du taux et de sa limite, mais je ne sais pas comment conclure.

3) Pour cette question j'ai calculé la dérivée. J'ai trouvé finalement que :
f'(x)=x(2-x) + (x-x2)/x(2-x)
Je me suis ensuite dit que, puisque x(2-x) est toujours positif, le signe de f'(x) dépendait de celui de x-x2.
Mais je dois avoir commis une erreur puisque les valeurs qui annulent x-x2 sont 0 et 1, et ça ne correspond pas au graphique...

4) J'avoue que je ne l'ai pas encore faite, mais je pense m'en sortir en utilisant le théorème des valeurs intermédiaires et après, c'est de la manipulation de calculette, donc ça devrait aller.


Merci beaucoup d'avance à ceux qui tenteront de m'aider, je leur en serai très reconnaissant !
A bientôt.
Dernière modification par TiGanoir-lacour le 23 novembre 2017, 18:34, modifié 1 fois.

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Re: FONCTIONS (CONTINUITÉ, DÉRIVABILITÉ, ETC)

Message par Job » 23 novembre 2017, 15:57

Bonjour

Je pense que la fonction n'est pas écrite correctement car le calcul de la dérivée n'est pas cohérent.
Il faudrait me réécrire $f(x)$

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Re: FONCTIONS (CONTINUITÉ, DÉRIVABILITÉ, ETC)

Message par TiGanoir-lacour » 23 novembre 2017, 18:32

Oui, excusez moi! f(x) = x racine(x(2-x))

J'ai modifié l'énoncé.

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Re: FONCTIONS (CONTINUITÉ, DÉRIVABILITÉ, ETC)

Message par Job » 24 novembre 2017, 16:43

Bonjour

1) a. D'accord avec la réponse

1) b. Une fonction polynôme est continue sur tout intervalle de ${\mathbb R}$ donc la fonction $x\mapsto x(2-x)$ est continue sur [0 , 2].
La fonction racine carrée est continue sur son ensemble de définition donc la fonction $x\mapsto \sqrt{x(2-x)}$ est continue sur [0 , 2].
Le produit de 2 fonctions continues est continu donc $f$ est continue sur [0 , 2].

2) a. Le nombre dérivé en $a$ est égal au coefficient directeur de la tangente à la courbe au point d'abscisse $a$.
Au point (0,0), la courbe semble avoir une tangente horizontale donc de coefficient directeur 0, on peut donc conjecturer que $f$ est dérivable en 0 et $f'(0)=0$
Au point (2,0), la courbe semble avoir une tangente verticale donc qui n'a pas de coefficient directeur, par conséquent on conjecture que $f$ n'est pas dérivable en 2.

2) b.
$\frac{f(x)-f(0)}{x-0}=\sqrt{x(2-x)}$ et $\lim_{x\to 0} \sqrt{x(2-x)}=0$ donc $f$ est dérivable en 0 et $f'(0)=0$

Avec $0<h<2,\ \frac{f(2-h)-f(2)}{h}=\frac{(2-h)\sqrt{(2-h)(2-2+h)}-0}{h}=\frac{(2-h)\sqrt{(2-h)(h)}}{h}$
En simplifiant par $\sqrt h$, on obtient $\frac{f(2-h)-f(2)}{h}=\frac{(2-h)\sqrt{2-h}}{\sqrt h}$
$\lim_{h\to 0} (2-h)\sqrt{2-h} =4$ et $\lim_{h\to 0} \sqrt h =0$ donc la limite du taux d'accroissement est +l'infini d'où on déduit que $f$ n'est pas dérivable en 2.

3) $\forall x \in ]0 , 2[,\ f'(x)=\sqrt{x(2-x)}+x\times \frac{2-2x}{2\sqrt{x(2-x)}}=\sqrt{x(2-x)}+\frac{x(1-x)}{\sqrt{x(2-x)}}=\frac{x(2-x)+x(1-x)}{\sqrt{x(2-x)}}$
$f'(x)=\frac{x(3-2x)}{\sqrt{x(2-x)}}$
Sur l'intervalle [0 , 2], $f'(x) $ est du signe de $3-2x$
$f'(x)$ s'annule pour $x=\frac{3}{2}$
Sur l'intervalle $]0, \frac{3}{2}[,\ f'(x)>0$ et $f$ est donc croissante.
Sur l'intervalle $]\frac{3}{2} , 2[,\ f'(x)<0$ et $f$ est décroissante.

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Re: FONCTIONS (CONTINUITÉ, DÉRIVABILITÉ, ETC)

Message par TiGanoir-lacour » 24 novembre 2017, 16:50

Ah! Okay! Merci pour la correction. Je vois ce que vous avez utilisé. Pourrez vous me proposer votre correction de la question 4? Voir si c'est cohérent avec le mien!

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Re: FONCTIONS (CONTINUITÉ, DÉRIVABILITÉ, ETC)

Message par Job » 24 novembre 2017, 17:17

4) a.
$f(\frac{3}{2})=\frac{3}{2} \times \sqrt{\frac{3}{4}}=\frac{3\sqrt 3}{4}$
Sur l'intervalle $[0, \frac{3}{2}]$, f est continue strictement croissante, $1\in [f(0), f(\frac{3}{2}]$ donc d'après le théorème des valeurs intermédiaires, il existe un unique réel $a\in [0, \frac{3}{2}]$ tel que $f(a)=1$
Sur l'intervalle $[\frac{3}{2} , 2]$, f est continue, strictement décroissante, $1\in [f(2) , f(\frac{3}{2}]$ donc d'après le théorème des valeurs intermédiaires, il existe un unique réel $b$ de $[\frac{3}{2} , 2]$ tel que $f(b)=1$

C'est cette question qu'il faut bien rédiger, le reste est une manipulation de calculatrice

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Re: FONCTIONS (CONTINUITÉ, DÉRIVABILITÉ, ETC)

Message par TiGanoir-lacour » 24 novembre 2017, 18:45

Oh, oui! ça correspond bien à ce que j'ai fait! Je prends note sur mes fiches de révisions de ce que j'ai pas compris. Merci bien pour la correction.... A bientôt pour d'autres explications ;) :geek:

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