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Activit 4
L'un des intérêts des tangentes est de permettre de raccorder deux courbes jonction de deux paraboles avec
Réseaux transmissions
Hier deux mondes coexistaient : le monde des télécommunications avec ses Indiquer deux des fonctions assurées par un équipement de raccordement.
Création de fonctions technologiques de traitement
plusieurs arêtes de la pièce soit un raccordement entre deux faces. • La fonction Dépouille permet d'incliner une face de la pièce d'un angle donné.
de la 1`ere S `a la TS. Chapitre 4 : Études de fonctions Exercice n?1
(a) Montrer que la fonction dérivée de f s'écrit : f?(x) = 2 sin x(1 ? 2 cosx). (b) Étudier le signe de f? sur [0; ?]. 3. Dresser le tableau de variations de f
Création de fonctions technologiques de traitement
La fonction Raccordement permet d'appliquer soit un rayon variable à une ou plusieurs arêtes de la pièce
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de la 1`ereS `a la TS. Chapitre 4 :´Etudes de fonctions Exercice n°1:
On donne la fonctionfd´efinie surRpar :f(x) =-x4+ 2x2+ 1. On appelle Γ la courbe repr´esentative defdans un rep`ere orthonorm´e (O;?ı,??) . 1.´Etudier la parit´e def.
2. D´eterminer les limites defaux bornes de son domaine de d´efinition.
3. Calculer la fonction d´eriv´ee defet ´etudier son signe.
4. Dresser le tableau de variations def.
5. Tracer la courbe repr´esentative def.
Corrig´e
Exercice n°2:
Soit la fonction d´efinie surR- {1}, parf(x) =x2+x+ 1x-1. On note (Cf) sa courbe repr´esentative dans un rep`ere orthonorm´e.1. Montrer que (Cf) admet un centre de sym´etrie en un point d"abscisse 1.
2. D´eterminer les limites defaux bornes de son domaine de d´efinition. Que peut-on
en d´eduire pour (Cf)?3. D´eterminer trois r´eelsa, betctels que :f(x) =ax+b+x
x-1.4. En d´eduire l"existence d"une asymptote oblique pour (Cf) en +∞.
5. Calculer la fonction d´eriv´ee defet ´etudier son signe.
6. Dresser le tableau de variation def.
7. Tracer (Cf).
Corrig´e
Exercice n°3:
On donne la fonctionfd´efinie parf(x) =3x2+ 2x-3, et on note (Cf) sa courbe repr´esentative dans un rep`ere orthonorm´e.1. D´eterminer le domaine de d´efinitionDfde la fonctionf.
2. Montrer que la droite d"´equationx=-1 est axe de sym´etrie de (Cf).
Dans la suite de l"exercice, la fonctionfsera ´etudi´ee sur [-1;1[?]1;+∞[.3. D´eterminer les limites en 1 et la limite en +∞. Que peut-on en d´eduire pour (Cf)?
4. Calculer la fonction d´eriv´ee defet ´etudier son signe.
5. Dresser le tableau de variations def.
6. Tracer (Cf).
Corrig´e
L.BILLOT 1DDL
de la 1`ereS `a la TS. Chapitre 4 :´Etudes de fonctionsExercice n°4:
On donne la fonctionfd´efinie parf(x) =x2x2-2x+ 2, et on note (Cf) sa courbe repr´esentative dans un rep`ere orthonorm´e.1. D´eterminer le domaine de d´efinition def.
2. D´eterminer les limites defaux bornes du domaine, en d´eduire l"existence d"une
asymptote horizontale (Δ) pour (Cf). 3. ´Etudier les positions relatives de (Cf)et de (Δ).4. Calculer la fonction d´eriv´ee defet ´etudier son signe.
5. Dresser le tableau de variations def.
6. Tracer (Cf).
Corrig´e
Exercice n°5:
On donne la fonctionfd´efinie parf(x) =2x3+ 272x2et on note (Cf) sa courbe repr´e- sentative dans un rep`ere orthonorm´e.1. D´eterminer l"ensemble de d´efinitionDfdef.
2. D´eterminer les limites defaux bornes de son ensemble de d´efinition.
3. Montrer que la droite d"´equationy=xest asymptote oblique `a la courbe en +∞
et en-∞.4. (a) Justifier l"´equivalence :x?3?x3?27.
(b) Calculer la fonction d´eriv´ee def. (c)´Etudier le signe def?.
5. Dresser le tableau de variations def.
6. Tracer la courbe repr´esentative def.
Corrig´e
Exercice n°6:
On donne la fonctionfd´efinie surRparf(x) = cos2x-2cosxet on note (Cf) sa courbe repr´esentative dans un rep`ere orthonorm´e.1. (a) Montrer quefest 2π-p´eriodique.
(b) Montrer quefest paire.2. (a) Montrer que la fonction d´eriv´ee defs"´ecrit :f?(x) = 2sinx(1-2cosx).
(b)´Etudier le signe def?sur [0;π].
3. Dresser le tableau de variations defsur [0;π].
4. Tracer (Cf) sur un intervalle de longueur 4π.
Corrig´e
L.BILLOT 2DDL
de la 1`ereS `a la TS. Chapitre 4 :´Etudes de fonctionsExercice n°7:
On donne la fonctionfd´efinie surRparf(x) =sinx1-sinxet on note (Cf) sa courbe repr´esentative dans un rep`ere orthonorm´e.1. Montrer quefest d´efinie ssix?=π
2+ 2kπaveck?Z.
2. Montrer quefest 2π-p´eriodique.
Pour la suite de l"exercice, on ´etudiera la fonction sur l"intervalle? -3π2;π2?
3. D´eterminer les limites defen :
(a)-3π2par valeurs sup´erieures,
(b)2par valeurs inf´erieures,
4. Calculer la fonction d´eriv´ee defet ´etudier son signe.
5. Dresser le tableau de variations def
6. Tracer (Cf) sur?
-3π2;5π2?
Corrig´e
Exercice n°8:
On donne la fonctionfd´efinie surRparx2-|x|et on note (Cf) sa courbe repr´esentative dans un rep`ere orthonorm´e.1. Montrer quefest paire.
2. Donner l"expression defsans valeur absolue surR+puis surR-.
3.´Etudier la d´erivabilit´e defen 0.
4.´Etudier la fonctionfsurR+.
5. Tracer (Cf) surR.
Corrig´e
Exercice n°9:
On donne la fonctionfd´efinie surRparx-?|x-1|et on note (Cf) sa courbe repr´esentative dans un rep`ere orthonorm´e.1. Donner l"expression defsans valeur absolue sur [1;∞[ et sur ]- ∞;1].
2.´Etudier la d´erivabilit´e defen 1.
3.´Etudier la fonction sur ]- ∞;1].
4.´Etudier la fonction sur [1;+∞[.
5. Dresser le tableau de variations defsurR.
6. Tracer la courbe (Cf).
Corrig´e
L.BILLOT 3DDL
de la 1`ereS `a la TS. Chapitre 4 :´Etudes de fonctions D´efinition :soitxun nombre r´eel, on appelle partie enti`ere dexet on noteE(x), le plus grand entier inf´erieur ou ´egal `ax.Exemples :
E(5,4) = 5E(⎷
2) = 1E(4) = 4E(-2,5) =-3.
Exercice n°10:
Tracer la courbe repr´esentative de la fonction partie enti`ere :x?→E(x) sur l"intervalle [-3,3[.Corrig´e
Exercice n°11:
On d´efinit surRla fonctionfpar :f(x) =x-E(x).
1. Montrer queEest p´eriodique de p´eriode 1.
2. Donner l"expression defsur [0,1[ puis sur [1,2[.
3. Tracer la courbe repr´esentative defsur [-3,3[.
Corrig´e
L.BILLOT 4DDL
de la 1`ereS `a la TS. Chapitre 4 :´Etudes de fonctionsExercice n°1:
1. Pour toutx?R,-x?R. (On peut aussi dire que le domaine de d´efinition est
centr´e en 0.) soitx?R,f(-x) =-(-x)4+2(-x)2+1 =-x4+2x2+1 =f(x), doncfest paire2. lim
x→+∞f(x) = limx→+∞-x4=-∞et par sym´etrie : limx→-∞f(x) =-∞.
3.fest d´erivable surRet pour toutx?R, on a :f?(x) =-4x3+ 4x= 4x(1-x2).
D"une part 4x?0?x?0, d"autre part 1-x2?0?x?[-1;1] (r`egle du signe du trinˆome), ce qui donne : x0 1 +∞ 4x0++1-x2+0-
f?(x)0+0-4.x0 1 +∞
f?(x)0+0- 2 f(x)1-∞
5. 123-1 -2 -3 -4 -51 2 3 4-1-2-3-4-5 Dans un graphique doivent apparaˆıtre toutes les droites dont il a ´et´e question dans le sujet, auquel s"ajoutent les tangentes horizontales.
Retour
L.BILLOT 5DDL
de la 1`ereS `a la TS. Chapitre 4 :´Etudes de fonctionsExercice n°2:
1. Le domaine de d´efinition est centr´e en 1, de plus pour touth?= 0, on a :
12[f(1 +h) +f(1-h)] =12?
(1 +h)2+ (1 +h) + 11 +h-1+(1-h)2+ (1-h) + 11-h-1? 1 2?3 + 3h+h2h+3-3h+h2-h?
1 2?3 + 3h+h2-3 + 2h-h2h?
=12×6hh= 3 Donc le point Ω de coordonn´ees (1;3) est centre de sym´etriede (Cf).2.limx→+∞f(x) = limx→+∞x
2 x= limx→+∞x= +∞et par sym´etrie, limx→-∞f(x) =-∞.limx→1(x2+x+ 1) = 3 et lim
x >→1x-1 = 0+, donc lim x >→1f(x) = +∞, et par sym´etrie : lim x <→1f(x) =-∞.3. Pour toutx?= 1,ax+b+c
x-1=(ax+b)(x-1) +cx-1=ax2+ (b-a)x+c-bx-1, en identifiant le num´erateur de cette fraction avec celui def(x), on obtient :???a= 1 b-a= 1 c-b= 1????a= 1 b= 2 c= 3, doncf(x) =x+ 2 +3 x-1.4. lim
x→+∞3 x-1= 0, donc limx→+∞(f(x)-(x+2)) = 0 et la droite (d) d"´equationy=x+2 est asymptote `a la courbe en +∞. Puisque Ω?(d), nous pouvons d´eduire que (d) est aussi asymptote `a (Cf) en-∞.5. Pourx?= 1,fest d´erivable comme quotient de deux polynˆomes, et :
f ?(x) =(2x+ 1)(x-1)-(x2+x+ 1) (x-1)2=x2-2x-2(x-1)2. Pour toutx?= 1,(x-1)2>0, doncf?(x) est du signe dex2-2x-2, polynˆome ayant pour racines 1-⎷3 et 1 +⎷3 qui, d"apr`es la r`egle du signe du trinˆome est
positif ssix?]- ∞;1-⎷3[?]1 +⎷3;+∞[.
6. x-∞1-⎷3 1 1 +⎷3 +∞ f?(x)+0--0+3-2⎷3+∞+∞
f(x) -∞ -∞3 + 2⎷3Remarque : il ´etait possible de ne faire que
la moiti´e du tableau de variations.2468 -2 -4 -62 4 6-2-4-6Retour
L.BILLOT 6DDL
de la 1`ereS `a la TS. Chapitre 4 :´Etudes de fonctionsExercice n°3:
1.fest d´efinie ssix2+ 2x-3?= 0 ssix?= 1 etx?=-3, doncDf=R- {-3;1}.
2.Dfest sym´etrique par rapport `a 1, et pour touth?=±2, on a :
f(-1 +h) =3 (-1 +h)2+ 2(-1 +h)-3=3h2-4, etf(1 +h) =3 (1 +h)2+ 2(1 +h)-3=3h2-4. Doncf(-1+h) =f(-1-h) et la droite d"´equationx=-1 est axe de sym´etrie de (Cf).3.lim
x <→1x2+ 2x-3 = 0-, donc lim x <→1f(x) =-∞, d"autre part :lim x >→1x2+ 2x-3 = 0+, donc lim x >→1f(x) = +∞. (Cf) admet une asymptote verticale d"´equationx= 1.Remarque : Le signe (0
+ou 0-) est facile `a d´eterminer ici, cela serait plus com- pliqu´e avec par exemple :x2-2x.limx→+∞x2+ 2x-3 = +∞, donc limx→+∞f(x) = 0, (Cf) admet une asymptote hori-
zontale d"´equationy= 0 en +∞.4.fest d´erivable surDf, et pour toutx? Df:f?(x) =-3(2x+ 2)
(x2+ 2x-3)2. Le d´enominateur ´etant strictement positif,f?(x)?0? -3(2x+ 2)?0?x?-1. 5. x-1 1 +∞ f?(x)0-- -34+∞ f(x) -∞0 2 -22-2-4-6Retour
L.BILLOT 7DDL
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