Exposé 21 : Fonctions polynômes du second degré à coefficients réels Mise sous forme canonique ; application à l'étude du sens de variations et la
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- h(x) = 4 − 2x2 - k(x) = (x − 4)(5− 2x) sont des fonctions polynômes de degré 2 - m(x) = 5x − 3 est une fonction polynôme de degré 1 (fonction affine) - n(
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Comme A < 0, l'équation ne possède pas de solution réelle II Factorisation d'un trinôme Propriété : Soit f une fonction polynôme de degré 2 définie sur ℝ par
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On appelle fonction polynôme du second degré toute fonction P définie sur R de la forme P(x) = ax2 + bx + c où a, b et c sont des réels appelés coefficients avec
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Fonction polynôme du second degré Rappels : dans un chapitre précédent nous avons étudié des fonctions affines Il s'agit de fonction de la forme f(x) = ax + b
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Polynômes du second degré Nous avons vu dans les cours précédents comment étudier les équations de droites, c'est à dire les fonctions de la forme f(x ) = ax
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Partie 1 : Forme factorisée d’une fonction polynôme de degré 2 Exemple : La fonction " définie par "($)=2($?2)($+2) est une fonction du second degré En effet elle s’écrit aussi sous la forme $ +$
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canonique ; application à l'étude du sens de variations et la représentation graphique de la
fonction. Equations et inéquations du second degré. Exemples calculatricesPré requis : -Identités remarquables-Variations de la fonction ℝℝ
xx21)fonction polynôme du 2 nd degré à coefficicents réels. a)GénéralitésDéfinition :
f:ℝℝ est une fonction polynôme du second degré à coefficients réels s'il existe 3 réels a, b, c avec a ≠0 tq pour tout x réel , f(x) = ax²+bx +cExemple : xx2x3x2-2x5Remarque : Pour un polynôme du 2nd degré on parle aussi de trinôme.b)Mise sous forme canoniqueSoit f une fonction polynomiale du 2nd degré , pour tout x réels , f(x) =ax² + bx +c , avec a ≠0
fx=ax2b axc a=axb2a
2 -b24a2c
a =axb2a
2 -b2-4ac4a2Définition : La dernière ecriture de f est appelée forme canonique de f.Remarque : On ne demande pas auxx élèves de connaître cette expression mais de savoir la
retrouver puisqu'elle permet d'étudier les variations d'un trinôme et résoudre équations et
inéquations.c) Sens de variation et représentation graphique :Soit f:ℝℝ xy=ax2bxc fxb2-4ac4a=axb
2a1Soit С la courbe représentatrice de f dans le repère orthonormé
RO,i,j.
Considérons un nouveau repère
R'S,i,joù SR-b
2a,-b2-4ac
4aSoit M(x,y) dans R et M(X,Y) dans R'.
On a {X=xb
2aY=yb2-4ac
4aDans (1) on obtient Y=aX² (qui est une fonction connue).●a>0X-∞ 0 +∞x-∞
-b2a +∞Y=aX²+∞ +∞ 0f(x) +∞ +∞
-b24ac4a●a<0X-∞ 0 +∞x-∞
-b2a +∞Y=aX² 0
-∞ -∞f(x) -b24ac4a -∞ -∞graphiques2)Equations et inéquations du 2 nd degré a)Equation :ax²+bx+c =0
Problème : D'après la représentation graphique de f obtenue , on a trois cas de figure :-0 solutions -1 solution-
-2 solutionsLa position de S et en particulier son ordonnée ( = -b24ac4a) détermine le nombre de
solution de l'équation.Définition : On appelle discriminant du trinôme la quantité Δ=b²-4ac.Remarque: Les solutions de l'équation sont aussi appelées racines de l'équation.
Remarque :
●La condition ac<0 suffit pour affirmer que l'équation admet deux solutions réelles.●On retrouve bien avec ce théorème le résultat constaté avec l'interprétation graphique.Propriété :Si Δ>0 , soit x1 et x2 les solutions du trinôme alors x1x2=-b
a et x1.x2=cab)InéquationsDéfinition: Une inéquation du 2nd degré est de la forme ax²+bx+c < (>≤≥) 0 a,b,c réels a≠0
Remarque: Si on cherche l'ensemble des solutions vérifiant par exemple ax²+bx+c d alors onrésout l'inéquation suivante ax²+bx+(c+d) ≥0Propriété : Soit f(x) = ax²+bx+c-Si Δ < 0 f est du signe de a sur
ℝ-Si Δ=0 f est du signe de a sur ℝsauf en -b