Calcul de dérivées (assez longues), continuité, affinité par morceau avec valeurs absolues, exponentielles...

Publié le 4 sept. 2010 il y a 13A par Anonyme - Fin › 7 sept. 2010 dans 13A
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Sujet du devoir

Premier devoir de l'année et déjà je bloque...

Exercice 1 : On pose f(x)= 2|x-1| + |2x+3|

1) Donner le domaine de définition de f.
2) Montrer que f est affine par morceaux, c'est-à-dire en simplifiant l'expression de f sur les intervalles de R déterminés par les bornes 1 et -3/2.
3) Tracer le graphe de f.

Exercice 2 : Soit f:x->racine[e^(4x)+1)/(e^(2x)-2)]

1) Donner le domaine de définition et de continuité de f.
2) Calculer la dérivée de f, quand elle existe.
3) Montrer que f'(x) est du signe de g(x)=e^(4x)-4e^(2x)-1. Etudier le signe du polynôme y²-4y-1 et en déduire les variations de f.
4) Montrer que f atteint un minimum pour x=(1/2)*ln[2x+racine(5)] qui vaut racine[4+2racine(5)]
5) Calculer les limites de f aux bornes de son domaine.

Où j'en suis dans mon devoir

Exercice 1 :
1) Df = R, je ne sais pas s'il y a à justifier, je pense que non.
2) Là j'ai pas compris comment on pouvait simplifier f sur [-3/2;1], j'ai trouvé que f(x)= 5 sur l'intervalle mais je sais pas comment le justifier. Faut-il étudier 2|x-1| et |2x+3| séparément ? Si oui comment ?
3) Pas compliqué ;)

Exercice 2 :
1) J'ai calculé e(2x)-2 = 0 <=> x = (ln2)/2 donc Df= R-{(ln2)/2}
2) Là j'ai un peu buggé mais après maints efforts j'ai trouvé :
f'(x)= (2e^(6x)-8e^(4x)-2e^(2x))*racine(e^(2x)-2) / (2(e^2x)²*racine(e^(4x)+1))
Ca parait un peu obscur mais pour l'instant je vois pas comment simplifier même si je pense que c'est possible.
3) En gros y= e^(2x) si j'ai bien compris, pas de difficulté majeure.
4) Je n'y suis pas rendu.
5) Idem.

Là où je bloque le plus c'est pour la 2) du 1, la simplification de la dérivée de l'exercice 2 et la question 3) du 2. Le reste je pense que je pourrai y arriver (sauf peut-être les limites).



4 commentaires pour ce devoir


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Anonyme
Posté le 4 sept. 2010
pour l'exo 1 :

1) pas de problème ici, pas de valeurs interdites
2) quand on te donne les bornes 1 et -3/2 c'est parceque ce sont les valeurs qui annulent les expressions dans les valeurs absolues, les intervalles que tu dois considérer pour simplifier f sont : ]-infini,-3/2], [-3/2,1], [1,-infini[ car sur chacun de ces intervalles tu dois pouvoir enlever les valeurs absolues en rajoutant parfois un -
3) si tu as fait le 2) correctement, le 3) est facile

pour l'exo 2 :

1) c'est un bon réflexe mais ce n'est pas suffisant, n'oublie pas que l'expression dans la racine carrée doit toujours être positive
2) pour la dérivée je n'ai pas vérifié, ton calcul sera bon si tu peux faire apparaîte l'expression de g dans f'
Anonyme
Posté le 4 sept. 2010
En effet, j'ai oublié de regarder au dénominateur si e^(2x)-2 s'annulait, pauvre de moi =S. Du coup Df= ](ln2)/2;+l'infini[ si je ne m'abuse. Je continue d'avancer tranquillement.
Anonyme
Posté le 4 sept. 2010
c'est mieux ^^

pour le calcul de la dérivé je te conseille de poser ce qu'il y a sous la racine comme étant une fonction u(x) comme ca tu as f(x) = Racine carrée(u(x)) donc f'(x) = u'(x)/(2*Racine carrée u(x)) or tu sais que sur le domaine en question le dénominateur sera positif donc tu dois t'occuper du numérateur cad de u'(x) et tu verras qu'on fait facilement intervenir g(x)

Pour l'exo 1 ce serait bien que tu le finisse, c'est très intéressant pour cerner le concepte de fonction définie par morceaux
Anonyme
Posté le 6 sept. 2010
Voilà je reviens pour signaler que j'ai fini l'exercice 1, je vous mets ici mon raisonnement pour que vous puissiez m'avertir des erreurs que j'aurais pu commettre :
2)
J'ai d'abord tout factorisé par 2 : f(x) = 2(|x-1|+|x+3/2|)
Sur ]-infini ; -3/2] :
|x-1| = -x+1
|x+3/2| = -x-3/2
donc f(x) = -4x-1

Sur [-3/2 ; 1]
|x-1| = -x+1
|x+3/2| = x+3/2
donc f(x) = 5

Sur [1 ; +infini[
|x-1| = x-1
|x+3/2| = x+3/2
donc f(x) = 4x+1

On prouve que f(x) est bien affine par morceaux d'équations y(1) = -4x-1 sur ]-infini ; -3/2], y(2) = 5 sur [-3/2 ; 1] et y(3) = 4x+1 sur [1 ; +infini[. Si mon raisonnement est correct j'ai juste un doute sur l'ouverture des intervalles. En tous cas merci pour vos réponses aussi rapides qu'intéressantes ;)

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