Etudiez les variations des fonctions suivantes sur R
Question 1
f(x)=xe−x
Correction
f est dérivable sur R. Ici on reconnaît la forme (uv)′=u′v+uv′ avec u(x)=x et v(x)=e−x. Ainsi u′(x)=1 et v′(x)=−e−x. Il vient alors que : f′(x)=e−x+x(−e−x) f′(x)=e−x−xe−x
f′(x)=e−x(1−x)
Pour tout réel x, on a e−x>0. 1−x≥0⇔−x≥−1⇔x≤1 On en déduit le tableau de variation suivant :
Question 2
f(x)=(2x−4)e2x+3
Correction
f est dérivable sur R. Ici on reconnaît la forme (uv)′=u′v+uv′ avec u(x)=2x−4 et v(x)=e2x+3. Ainsi u′(x)=2 et v′(x)=2e2x+3. Il vient alors que : f′(x)=2e2x+3+(2x−4)×(2e2x+3) f′(x)=2e2x+3+2x×(2e2x+3)+(−4)×(2e2x+3) f′(x)=2e2x+3+4xe2x+3−8e2x+3 f′(x)=4xe2x+3−6e2x+3 Ainsi
f′(x)=e2x+3(4x−6)
Pour tout réel x, on a e2x+3>0. 4x−6≥0⇔4x≥6⇔x≥46⇔x≥23 On en déduit le tableau de variation suivant :
Question 3
f(x)=(−x+3)e5x+4
Correction
f est dérivable sur R. Ici on reconnaît la forme (uv)′=u′v+uv′ avec u(x)=−x+3 et v(x)=e5x+4. Ainsi u′(x)=−1 et v′(x)=5e5x+4. Il vient alors que : f′(x)=(−1)e5x+4+(−x+3)×(5e5x+4) f′(x)=−e5x+4+(−x)×5e5x+4+3×5e5x+4 f′(x)=−e5x+4−5xe5x+4+15e5x+4 f′(x)=14e5x+4−5xe5x+4 Ainsi
f′(x)=e5x+4(−5x+14)
Pour tout réel x, on a e5x+4>0. −5x+14≥0⇔−5x≥−14⇔x≤−5−14⇔x≤514 On en déduit le tableau de variation suivant :
Question 4
f(x)=x2e−2x+1
Correction
f est dérivable sur R. Ici on reconnaît la forme (uv)′=u′v+uv′ avec u(x)=x2 et v(x)=e−2x+1. Ainsi u′(x)=2x et v′(x)=−2e−2x+1. Il vient alors que : f′(x)=2xe−2x+1+x2×(−2e−2x+1) f′(x)=2xe−2x+1−2x2e−2x+1
f′(x)=e−2x+1(2x−2x2)
Pour tout réel x, on a e−2x+1>0. Pour l'étude de 2x−2x2, on va utiliser le discriminant. Nous donnons directement les résultats car le discriminant n'a maintenant plus de secret pour nous. Δ=4 , x1=0 et x2=1. On en déduit le tableau de variation suivant :
Question 5
Pour cette question, nous allons étudier la fonction f sur l'intervalle [−3;8].
f(x)=(x+3)e−x.
Correction
f est dérivable sur [−3;8]. Ici on reconnaît la forme (uv)′=u′v+uv′ avec u(x)=x+3 et v(x)=e−x. Ainsi u′(x)=1 et v′(x)=−e−x. Il vient alors que : f′(x)=1×e−x+(x+3)×(−e−x) f′(x)=e−x+x×(−e−x)+3×(−e−x) f′(x)=e−x−xe−x−3e−x f′(x)=−xe−x−2e−x
f′(x)=e−x(−x−2)
Pour tout réel x∈[−3;8], on vérifie aisément que e−x>0, donc le signe de f′ dépend de −x−2. Or : −x−2≥0⇔−x≥2⇔x≤−2 Il en résulte donc que :
si x∈[−3;−2] alors f′(x)≥0
si x∈[−2;8] alors f′(x)≤0
Nous traduisons ces informations dans le tableau de variation ci-dessous :
De plus :
f(−3)=(−3+3)e3 donc f(−3)=0
f(−2)=(−2+3)e2 donc f(−2)=e2
f(8)=(8+3)e−8 donc f(8)=11e−8
Signaler une erreur
Aide-nous à améliorer nos contenus en signalant les erreurs ou problèmes que tu penses avoir trouvés.
Connecte-toi ou crée un compte pour signaler une erreur.