La fonction f est définie sur R par f(x)=x2−5x+2 .
Question 1
Déterminer l'ensemble de dérivabilité de la fonction f .
Correction
f est une fonction polynôme du 2ème degré. Par définition, les fonctions polynomiales sont dérivables sur R . Il en résulte donc, que la fonction f est dérivable sur R .
Question 2
Calculer la dérivée de f sur son domaine de dérivabilité.
Correction
f est dérivable sur R. f′(x)=2×x−5
f′(x)=2x−5
Question 3
Déterminer une équation de la tangente à la courbe C au point A d'abscisse 1 .
Correction
L'équation de la tangente au point d'abscisse a s'écrit y=f′(a)(x−a)+f(a).
Ici a=1, ce qui donne, y=f′(1)(x−1)+f(1). Avec f′(x)=2x−5 et f(x)=x2−5x+2. 1ère étape : calculer f(1) f(1)=12−5×1+2 f(1)=−2 2ème étape : calculer f′(1) f′(1)=2×1−5 f′(1)=−3 3ème étape : on remplace les valeurs de f(1) et de f′(1) dans la formule de l'équation de tangente. On sait que : y=f′(1)(x−1)+f(1) y=−3×(x−1)−2 y=−3x+3−2 y=−3x+1 Ainsi l'équation de la tangente à la courbe Cf au point d'abscisse 1 est alors y=−3x+1.
Question 4
Etudier le signe de f(x)−(−3x+1)
Correction
Etudier le signe de f(x)−(−3x+1) équivaut successivement à : f(x)−(−3x+1)=x2−5x+2−(−3x+1) f(x)−(−3x+1)=x2−5x+2+3x−1
f(x)−(−3x+1)=x2−2x+1
x2−2x+1 est un polynôme du second degrzé de la forme ax2+bx+c(Aveca=0) 1ère étape : On définit les valeurs a, b et c.
a= nombre devant x2 d'où a=1
b= nombre devant x d'où b=−2
c= nombre seul d'où c=1
2ème étape : Calcul du discriminant Δ=b2−4ac Ainsi : Δ=(−2)2−4×1×1 Δ=4−4=0 Donc
Δ=0
3ème étape : Calcul des racines suivant le signe du discriminant Δ. Comme Δ=0 alors l'équation admet une racine double réelle notée x0 telle que : x0=2a−b ainsi x0=2×12 d'où x0=1 4ème étape : Le tableau de signe du trinôme du second degré qui dépend du signe du discriminant Δ. Comme Δ=0 et que nous connaissons la racine x0, le tableau de signe du trinôme du second degré va dépendre du signe de a. Ici a=1 Onpeutdoncconclureiciquef(x)−(−3x+1)>0.
Question 5
En déduire la position relative de la courbe de Cf par rapport à la droite T .
Correction
La position relative entre deux courbes étudie les intervalles sur lesquelles une des courbes est supérieure à l'autre. Pour étudier la position relative entre Cf et T, il faut étudier le signe de f(x)−y.
Si f(x)>y sur un intervalle [a;b] alors la courbe représentative de Cf est au-dessus de T sur [a;b].
Si f(x)<y sur un intervalle [a;b] alors la courbe représentative de Cf est en dessous de T sur [a;b].
Si f(x)=y en un point α de l'intervalle [a;b] alors la courbe représentative de Cf et T ont un point en commun en α.
De la question précédente, on en a déduit que : f(x)−(−3x+1)>0.
Interpreˊtation geˊomeˊtrique :
Si x∈R alors f(x)−y≥0 soit f(x)≥y.
Il en résulte que la courbe Cf est au-dessus de la tangente T.
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