Déterminer le sens de variation d'une fonction polynôme de degré 2 - Exercice 1
8 min
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Soit f la fonction définie sur [−3;2] par f(x)=3x2+12x−5 . On admet que f est dérivable sur [−3;2] .
Question 1
Calculer f′(x) .
Correction
La dérivée d'un nombre est 0.
La dérivée d'un nombre×x est nombre.
La dérivée de x2 est 2x.
La dérivée d'un nombre×x2 est nombre×2x.
f est dérivable sur [−3;2]. f′(x)=3×2x+12 Ainsi :
f′(x)=6x+12
Question 2
Etudier le signe de f′(x) sur l'intervalle [−3;2] et en déduire le tableau de variation de la fonction f .
Correction
Si f′ est négative sur [a;b] alors f est décroissante sur [a;b].
Si f′ est positive sur [a;b] alors f est croissante sur [a;b].
D'après la question précédente, nous savons que :
f′(x)=6x+12
Ici la dérivée est une fonction du 1er degré. Pour étudier son signe, nous allons résoudre l'équation f′(x)=0. 1ère étape : Résoudre l'équation f′(x)=0 f′(x)=0 équivaut successivement à : 6x+12=0 6x=−12 x=6−12
x=−2
2ème étape : Donner le sens de variation de la fonction f′.
En italique ce sont des phrases explicatives qui ne doivent pas apparaitre sur vos copies, elles servent juste à vous expliquer le raisonnement.
Soit x↦6x+12 est une fonction affine croissante car son coefficient directeur (taux d'accroissement) m=6>0. (Cela signifie que la fonction MONTE donc on commencera dans la ligne 6x+12 par le signe (−) et dès que l'on dépasse la valeur x=−2 on mettra le signe (+) dans le tableau de signe.) Il en résulte donc que :
si x∈[−3;−2] alors f′(x)≤0 et donc f est décroissante sur cet intervalle.
si x∈[−2;2] alors f′(x)≥0 et donc f est croissante sur cet intervalle.
Nous traduisons toutes ces informations dans le tableau de variation ci-dessous :
De plus :
f(−3)=3×(−3)2+12×(−3)−5⇔f(−3)=−14
f(−2)=3×(−2)2+12×(−2)−5⇔f(−2)=−17
f(2)=3×22+12×2−5⇔f(2)=31
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