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Méthode d'étude d'une fonction 1 Domaine de définition 2 Parité / Périodicité 3 Étude des variations sur un intervalle approprié Dérivation Étude des limites 



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[PDF] Étude de fonctions

Méthode d'étude d'une fonction 1 Domaine de définition 2 Parité / Périodicité 3 Étude des variations sur un intervalle approprié Dérivation Étude des limites 



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Que peut-on en déduire au sujet de la courbe représentative (C) de f ? On décide de réduire l'étude de la fonction f à l'intervalle ]– 2; +[ 3 Déterminer les limites 



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Placement des asymptotes 4 ENFIN, compléter le tracé en veillant à être cohérent avec le tableau de variations Remarque Si, malgré les points remarquables 



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IntroductionGeneralitesLimitesDerivation

Mathematiques pour les Sciences de la Vie

Analyse {

Etude de fonctions

Automne 2011

Resp : S. Mousset

Universite Claude Bernard Lyon I { France

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Table des matieres

1Introduction

2Generalites

3Limites

4Derivation

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Vos enseignants de CM

Sylvain Mousset

Analyse (Seq 2)Marc Bailly-Bechet

Probas & Stat (Seq 2)Dominique Allaine

Seq 3 http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Organisation du Cours

1

Etude de fonctions.2Integration

3 Equations dierentielleshttp://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

IntroductionGeneralitesLimitesDerivation

Methode d'etude d'une fonction

1Domaine de denition.

2Parite / Periodicite

3 Etude des variations sur un intervalle approprieDerivation Etude des limites aux bornes de l'intervalleTableau de variation (avec limites et extrema).

4Points d'in

exion (eventuellement).

5Asymptotes obliques (eventuellement).

6Representation graphique

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Table des matieres

1Introduction

2Generalites

3Limites

4Derivation

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DenitionsPlan detaille

2Generalites

Denitions

Operations sur les fonctions

Parite, periodicite

Variations d'une fonction

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DenitionsIntervalle

aetbdeux reels distincts,a [a;b[=fx2Rja6xIntroductionGeneralitesLimitesDerivation DenitionsVoisinage d'un reelaDenition :a2R, on appelle\voisinage dea"un intervalle ouvert contenanta.

Exemple :8a2R;8" >0, l'intervalle]a";a+"[

est un voisinage dea.http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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DenitionsFonction reelle d'une variable reelle

Denition : Une fonction reellefd'une variable reelle est une transformation qui a tout elementxd'une partie (domaine)DRfait correspondre ununique element deR

Notation :f:D!R

x7!f(x) Dest le\domaine de denition def".http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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DenitionsDomaine de denition

Denition : Le domaine de denitionDfd'une

fonctionfest l'ensemble des reelsxpour lesquels il existe une image dexpar la fonctionf. D f=fx2Rj9!y2R;y=f(x)g

Exemple :

f:x7!r1 x1 D f=fx2Rjx1>0g =]1;+1[http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

IntroductionGeneralitesLimitesDerivation

DenitionsImage du domaine de denition

Denition : L'image du domaine de denitionDfpar

une fonctionf, noteef(Df)est l'ensemble des reels ypour lesquels il existe au moins un antecedent dex par la fonctionf. f(Df) =fy2Rj9x2Df;y=f(x)g

Exemple :

f:x7!r1 x1 D f=]1;+1[ f(Df) =]0;+1[http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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DenitionsGraphe d'une fonction

Le graphe d'une fonctionfdans un repere cartesien(Ox;Oy)est l'ensemble des points de coordonnees(x;f(x))avecx2Df.f:x7!r1 x102468 0 2 4 6 8 x f (x)http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Operations sur les fonctionsPlan detaille

2Generalites

Denitions

Operations sur les fonctions

Parite, periodicite

Variations d'une fonction

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Operations sur les fonctionsOperations

fetgdeux fonctions reelles denies surDgetDf.Produit :(fg)(x) =f(x)g(x) D fg=Df\DgSomme :(f+g)(x) =f(x) +g(x) D f+g=Df\DgInverse : 1f (x) =1f(x) D 1f =fx2Dfjf(x)6= 0gComposition :(fg)(x) =f(g(x)) D fg=fx2Dgjg(x)2Dfghttp://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Operations sur les fonctionsOperations

fetgdeux fonctions reelles denies surDgetDf.Quotient : fg (x) =f(x)g(x) D fg =fx2(Df\Dg)jg(x)6= 0gMultiplication par un reel :82R;(f)(x) =f(x) D f=Df(f)(x) =f(x) D f=Dfhttp://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Operations sur les fonctionsFonction reciproque

fune fonction reelle denie surItelle quef(I) =Jfadmet une fonction reciproque s'il existe une fonctiong:J!Itelle que fg=IdIetgf=IdJ.gest noteef1

Exemple :

f:x7!r1 x1 f

1:y7!1 +1y

202468

0 2 4 6 8 x f (x) f f -1http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Parite, periodicitePlan detaille

2Generalites

Denitions

Operations sur les fonctions

Parite, periodicite

Variations d'une fonction

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Parite, periodiciteParite : fonction paire

Soitf:Df!Rune fonction reelle d'une variable reelle.festpairesi et seulement si8x2Df,(x)2Df8x2Df,f(x) =f(x)

Exemple :f(x) =x2-4-2024

0 5 10 15 x x^2http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Parite, periodiciteParite : fonction impaire

Soitf:Df!Rune fonction reelle d'une variable reelle.festimpairesi et seulement si8x2Df,(x)2Df8x2Df,f(x) =f(x)

Exemple :f(x) =x3-4-2024

-60 -40 -20 0 20 40
60
x x^3http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Parite, periodicitePeriodicite

Soitf:Df!Rune fonction reelle d'une variable reelle.festperiodique de periodepsi et seulement si8x2Df,(x+p)2Df8x2Df,f(x+p) =f(x)

Exemple :f(x) = cosxest paire

et periodique de periode2-6-4-20246 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 x cos(x)http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Variations d'une fonctionPlan detaille

2Generalites

Denitions

Operations sur les fonctions

Parite, periodicite

Variations d'une fonction

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Variations d'une fonctionFonction croissante

Soitf:Df!Rune fonction reelle d'une variable reelle.festcroissante surIDfsi et seulement si8(a;b)2I2;aIDfsi et seulement si8(a;b)2I2;a f(a)Exemple :f(x) =x2est strictement croissante sur[0;5[.012345 0 5 10 15 20 25
x x^2http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Variations d'une fonctionfonction decroissante

Soitf:Df!Rune fonction reelle d'une variable reelle.festdecroissante surIDfsi et seulement si8(a;b)2I2;af(b). feststrictement decroissante sur

IDfsi et seulement si8(a;b)2I2;a f(a)>f(b).

Exemple :f(x) =x2est

strictement croissante sur[5;0[.-5-4-3-2-10 0 5 10 15 20 25
x x^2http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Variations d'une fonctionTaux d'accroissement

Soitf:Df!Rune fonction reelle d'une variable reelle. Soit (a;b)2D2f;aExemple : Le taux

d'accroissement def(x) =x2est

3entre1et2.01234

0 1 2 3 4 x x^2 D y D xhttp://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Table des matieres

1Introduction

2Generalites

3Limites

4Derivation

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Limites nieslPlan detaille

3Limites

Limites nieslLimites innies

Operations sur les limites et formes indeterminees

Limites connues

Limites par comparaison

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IntroductionGeneralitesLimitesDerivation

Limites nieslLimite nie ena(ena+)Soitfune fonction denie sur un domaineDfR, eta2R. fadmet une limite niel2Ra gauche enasi et seulement sia2Dfouaest une borne deDf.Lorsquex!a,f(x)!l

Mathematiquement, ces conditions

s'ecrivent

8" >0;9 >0;

(x2]a;a[)f(x)2[l";l+"])

On note alors

lim x!af(x) =l-2.0-1.5-1.0-0.50.0 -4 -2 0 2 4 x x 2 sin 100
x )http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Limites nieslLimite nie enaSoitfune fonction denie sur un domaineDfR, eta2R. fadmet une limite niel2Renasi et seulement siSia2Df, limx!af(x) = limx!a+f(x) =f(a) =l.Sia=2Df, limx!af(x) = limx!a+f(x) =l.

On peut prolongerfpar continuite

en ecrivantf(a) =l.

On note alors

lim x!af(x) =l-1.0-0.50.00.51.0 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 x x 2 sin 100
x )http://spiral.univ-lyon1.fr/mathsv/MathSV-B

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Limites nieslLimite nie en+1(ou1)Soitfune fonction denie sur un domaineDfR. fadmet une limite niel2Ren+1si et seulement siLorsquex!+1,f(x)!l

Mathematiquement, ceci s'ecrit

8" >0;92R;

(x2];+1[)f(x)2[l";l+"])

On note alors

lim x!+1f(x) =l050100150quotesdbs_dbs10.pdfusesText_16