[PDF] CONVEXITÉ La fonction racine carrée ? ?





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II. Inégalités sur les carrés les racines carrées

http://weislingermathias.free.fr/SECONDE%20E_fichiers/cours/ordre_partie2.pdf



RAPPELS ET COMPLÉMENTS CALCULATOIRES

3 INÉGALITÉS VALEURS ABSOLUES



MATLAB : COMMANDES DE BASE Note : lorsquapplicable l

Les fonctions de Matlab sont définies sur . ^ : exposant. sqrt : racine carrée. sin cos



CHAPITRE 3 ÉQUATIONS ET INÉQUATIONS 3-1 ÉQUATIONS ET

variable qui transforme l'inégalité en un énoncé vrai. Si a > 0 alors la racine carrée principale d'un réel négatif ?a est ?a = –1·a = –1 · a = i a .



FONCTIONS ET ORDRE

La fonction racine est croissante sur [0;+?[. * Si on prend la racine carrée de chaque membre d'une inégalité où les membres sont positifs on obtient une 



Coups doeil `a saveur historique sur lextraction de racine carrée

méthodes ont été introduites afin d'évaluer une racine carrée arithmétique de deux nombres



COMPARER LES CARRÉS RACINES CARRÉES ET INVERSES

racines carrées mais dans l'ordre inverse de leurs inverses : Si on multiplie ou si on divise les deux membres d'une inégalité par un même nombre



CONVEXITÉ

La fonction racine carrée ? ? est concave sur [0 ; +?[. - Admis - Méthode : Prouver une inégalité en utilisant la convexité d'une fonction.



Nombres complexes

Sept 19 2012 Tous ces modules étant des réels positifs



Fonction Carré

Manipulation des égalités et des inégalités : Si est pair il faut faire attention que les nombres soient bien positifs avant d'appliquer une racine - 



[PDF] II Inégalités sur les carrés les racines carrées les inverses

Inégalités sur les carrés les racines carrées les inverses 1) Passage au carré à la racine carrée Propriété 1: a et b étant deux nombres positifs 



[PDF] Exercices 4 Fiche 4 : Inéquations avec une racine carrée Une

Fiche 4 : Inéquations avec une racine carrée Une équation dans laquelle la variable apparait sous un radical est appelée une équation irrationnelle



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On rappelle brièvement dans ce paragraphe les règles usuelles de calcul sur les inégalités les valeurs absolues les puis- sances et les racines carrées



[PDF] cours_3eme_chap_a3_racines_

La racine carrée d'un produit de deux nombres positifs est égale au produit des racines carrés de chacun d'eux Exemples : • 3 × 5 = 3 × 5 = 15 •



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Pour faire disparaitre une racine carrée d'un dénominateur il suffit de multiplier la fraction au numérateur et dénominateur par cette même racine carrée



[PDF] LES RACINES CARRÉES - maths et tiques

La devise pythagoricienne était « Tout est nombre » au sens de nombres rationnels (quotient de deux entiers) L'erreur des pythagoriciens est d'avoir 



Résoudre une équation ou une inéquation racine carrée - Alloprof

Remplacer le symbole d'inégalité par le symbole d'égalité · Isoler la racine carrée · Vérifier si la racine carrée est supérieure ou égale à 0 0 et calculer la 



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[PDF] Chapitre 9 Fonction racine carrée - Université de Sherbrooke

20 août 2018 · Si on doit résoudre une équation où la variable indépendante se trouve sous une racine carrée la stratégie est d'isoler la racine carrée 



[PDF] Inégalités

On commence par une remarque assez anodine : un carré est toujours positif Proposition 1 Soit x ? R On a x2 ? 0 avec égalité si et seulement si x = 0

  • Comment résoudre une inéquation avec racine ?

    Pour comparer deux expressions contenant des racines carrées il suffit de les élever au carré. En effet on a vu au paragraphe « Ordre des racines carrées et des carrés » que les nombres et leurs carrés sont rangés dans le même ordre. Or 12 < 18, donc : 2?3 < 3?2.
  • Comment comparer 2 racines carrées ?

    Pour faire disparaitre une racine carrée d'un dénominateur, il suffit de multiplier la fraction au numérateur et dénominateur par cette même racine carrée.
  • Comment enlever la racine carrée au dénominateur ?

    Pour résoudre de telles équations, on peut utiliser la méthode du recouvrement, qui consiste à recouvrir successivement chaque partie de l'équation afin d'en déduire sa valeur. 17,64 = 4,2, car 4,2 × 4,2 = 4,22 = 17,64. Ex. : Cette figure montre que 6 × 6 = 36 et que 36 = 6.
1

CONVEXITÉ

Tout le cours en vidéo : https://youtu.be/gge4xdn6cFA

Partie 1 : Dérivée seconde

Définition : Soit une fonction dérivable sur un intervalle dont la dérivée ′ est dérivable

sur .

On appelle fonction dérivée seconde de sur la dérivée de ′ et on note :

Méthode : Calculer la dérivée seconde d'une fonction

Vidéo https://youtu.be/W6rypabq8uA

Calculer la dérivée seconde de chacune des fonctions , et ℎ définies par :

=3 -5 +1 =cos(2)

Correction

=9 -10 )′=18-10 ()=1× (1+)

1+

×1=

(2+) =-2sin(2) =-2×2cos

2

=-4cos(2)

Partie 2 : Fonction convexe et fonction concave

1) Définitions avec les cordes

Définition : Une corde est un segment reliant deux points d'une courbe. 2 Définitions : Soit une fonction définie sur un intervalle .

- La fonction est convexe sur , si sa courbe est entièrement située en dessous de chacune

de ses cordes.

- La fonction est concave sur , si sa courbe est entièrement située au-dessus de chacune

de ses cordes.

Fonction convexe Fonction concave

2) Définitions avec les tangentes

Définitions : Soit une fonction dérivable sur un intervalle .

- La fonction est convexe sur , si sa courbe est entièrement située au-dessus de chacune

de ses tangentes.

- La fonction est concave sur , si sa courbe est entièrement située en dessous de chacune

de ses tangentes.

Fonction convexe Fonction concave

Méthode : Reconnaître graphiquement la convexité

Vidéo https://youtu.be/ERML85y_s6E

Reconnaître graphiquement la convexité des deux fonctions représentées sur l'intervalle [-3;5]. 3 a) b)

Correction

a) La fonction est concave. Sa courbe est en effet entièrement située en dessous de chacune de ses tangentes. b) La fonction est d'abord convexe puis concave. Remarque : On aurait pu obtenir ses résultats en utilisant les cordes. 4

3) Propriétés

Propriétés :

- La fonction carré ⟼ est convexe sur ℝ. - La fonction cube ⟼ est concave sur -∞;0 et convexe sur

0;+∞

- La fonction inverse ⟼ est concave sur -∞;0 et convexe sur

0;+∞

- La fonction racine carrée ⟼ est concave sur

0;+∞

- Admis -

Propriété :

Soit une fonction définie et dérivable sur un intervalle .

- Dire que la fonction est convexe sur , revient à dire que sa dérivée ′ est croissante sur

, soit : ′′()≥0.

- Dire que la fonction est concave sur , revient à dire que sa dérivée ′ est décroissante

Remarque : Dans la pratique, pour étudier la convexité d'une fonction, on détermine le signe

de la dérivée seconde.

Démonstration au programme :

Vidéo https://youtu.be/-OG8l5Batuo

- Démontrons que : est convexe, si ′ est croissante : On considère la fonction dérivable sur I et définie par :

Alors : ′

Or ′ est croissante sur I, donc ′ est également croissante.

De plus, ′

On peut donc compléter le tableau de variations de .

En effet :

=0

Donc

≥0 sur I.

Soit

On en déduit que la courbe représentative de est au-dessus de ses tangentes sur I et donc

que est convexe sur I.

- Démonstration analogue pour prouver que : est concave, si ′ est décroissante.

5 Méthode : Étudier la convexité d'une fonction

Vidéo https://youtu.be/8H2aYKN8NGE

Soit la fonction définie sur ℝ par 1 3 -9 +4.

Étudier la convexité de la fonction .

Correction

-18. =2-18

On a :

=0pour =9.

Pour tout ≥9, ′′

≥0.

Donc est concave sur

-∞;9 et est convexe sur

9;+∞

Partie 3 : Point d'inflexion

Définition : Soit une fonction dérivable sur un intervalle .

Un point d'inflexion est un point où la courbe

traverse sa tangente. Propriété : Au point d'inflexion, la fonction change de convexité.

Exemple :

On considère la fonction cube ⟼

La tangente en 0 est l'axe des abscisses.

Pour ≥0, la courbe est au-dessus de sa tangente. L'origine est donc le point d'inflexion de la courbe de la fonction cube. La tangente à la courbe traverse donc la courbe en ce point. 6 Méthode : Reconnaître graphiquement un point d'inflexion

Vidéo https://youtu.be/r8sYr6ToeLo

Déterminer graphiquement le point d'inflexion des fonctions représentées ci-dessous. a) b)

Correction

a) La fonction est d'abord concave puis convexe. Le point de coordonnées (0 ; 1) semble être un point d'inflexion de la courbe. b) La fonction est d'abord convexe puis concave. Le point de coordonnées (2 ; 1) semble être un point d'inflexion de la courbe. 7 Méthode : Étudier la convexité pour résoudre un problème

Vidéo https://youtu.be/_XlgCeLcN1k

Une entreprise fabrique des clés USB avec un maximum de 10 000 par mois.

Le coût de fabrication (en milliers d'euros) de milliers de clés produites s'exprime par :

=0,05 -1,05 +8+4, définie sur l'intervalle [0 ; 10].

1) À l'aide de la calculatrice, conjecturer la convexité de la fonction .

En déduire si la courbe possède un point d'inflexion.

2) Démontrer ces résultats.

3) Interpréter les résultats obtenus au regard du contexte de l'exercice.

Correction

1) La fonction semble concave sur l'intervalle [0 ; 7] et convexe sur l'intervalle

[7 ; 10]. La courbe semble posséder un point d'inflexion pour =7.

2)

=0,05 -1,05 +8+4 =0,15 -2,1+8 =0,3-2,1

Or, 0,3-2,1=0 pour =7.

8

On peut ainsi résumer les variations de ′ et la convexité de dans le tableau suivant :

7 =25,7 Ainsi, le point de coordonnées (7 ; 25,7) est un point d'inflexion de la courbe.

3) Avant le point d'inflexion, la fonction est concave, la croissance du coût de fabrication

ralentie. Après le point d'inflexion, la fonction est convexe, la croissance du coût de fabrication s'accélère.

Ainsi, à partir de 7000 clés produites, la croissance du coût de fabrication s'accélère.

Méthode : Prouver une inégalité en utilisant la convexité d'une fonction

Vidéo https://youtu.be/AaxQHlsxZkg

Soit la fonction définie sur ℝ par -2 a) Étudier la convexité de la fonction . b) Déterminer l'équation de la tangente à la courbe de la fonction en -1. c) En déduire que pour tout réel négatif, on a : -2

Correction

a) ′ =3 -4. =6-4 qui s'annule pour = 2 3

Pour tout ≥

2 3 ≥0.

Donc est concave sur M-∞;

2 3

M et est convexe sur N

2 3 ;+∞N. b) L'équation de la tangente à la courbe de la fonction en -1 est de la forme : -1 -1 -1

On a :

-1 =3× -1 -4× -1 =7 -1 -1 -2× -1 =-3 Donc, l'équation de la tangente en -1 est : =7 +1 -3 soit : =7+4 c) est concave sur M-∞; 2 3 M donc sur cet intervalle, la courbe représentative de est située en dessous de ses tangentes. Soit, en particulier, la courbe de est située en dessous de la tangente en -1. 0 7 10 - O + Convexité de concave convexe 9

On a ainsi,

2 3 M.

Soit

-2 2 3 M et donc en particulier pour tout négatif.

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