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Etude d'une fonction f(x)

Posté par
alicia
02-11-11 à 15:58

Soit f(x) définie sur R par f(x) = x/ ex -x

Partie A:

Soit g la fonction définie sur R par g(x)= ex -x-1

1) Etudier les variations de la fonction g sur R
En déduire le signe de g(x).
2) Montrer que, pour tout x ; ( ex -x ) est strictement positif.


Partie B:

1)
a)Calculer les limites de la fonction f en + et en -
b)Interpreter graphiquement les résultats précédents;

2)
a)Calculer f'(x)
b)Etudier le sens de variation de f puis dresser son tableau de variation.

3)
a)Determiner une équation de la tangente (T) à la courbe C, qui représente la fonction f, au point d'abscisse 0.
b)A l'aide de la partie A, étudier la position de la courbe C par rapport à la droite T.

4)Tracer la droite T, les asymptotes et la courbe C.

Mes réponses:

Partie A

1)
Pour les variations, j'obtient que g(x) est décroissante jusqu'a 0, puis croissante.
Mais, pour le signe, avec ma calculatrice, on me dit que c'est positif, tout le temps.

2)J'en déduit que si g(x) est positif, alors ( ex-x) est strictement positif car la dérivée de ( ex-x) est égale à g(x).

Partie B:

1)
a) Pour calculer les limites, je décompose, mais je trouve des formes indéterminées pour les deux, donc ca ne va pas, mais je ne sais pas comment on peut faire.
b) Je ne peut donc pas interpreter graphiquement.

2)
a) J'ai calculer f'(x) et j'obtient
f'(x)= 1/ ex-1

b)Le sens de variation de f est donné par le signe de f'(x), ensuite on dresse le tableau de variation.
Non?

3)
a)Pour determiner une équation de la tangente (T) à la courbe au point d'abscisse 0, on utilise la formule donnée en 1er, non?

Merci d'avance, de votre aide.

Posté par
Papy Bernie
re : Etude d'une fonction f(x) 03-11-11 à 08:35

Bonjour,

si l'exo est pour ce matin , c'est trop tard!!

Partie A :

1)

Citation :
Pour les variations, j'obtient que g(x) est décroissante jusqu'a 0, puis croissante.


Oui , mais pour son signe il faut faire plus que ça !

g(x)=ex-x-1

lim ex=0
x-->-

lim -x=+
x-->-


Par somme :

lim g(x)=+
x-->-

Pour limite en +

g(x)=ex(1-x*e-x-1*e-x)

lim e-x=0
x-->+

lim (x*e-x)=0
x-->+

car la fct expo. impose sa limite à la fct puissance de x.

Par somme :

lim (1-x*e-x-1*e-x)=1-0-0=1
x-->+

lim ex=+
x-->+

Par produit :

lim g(x)=(+)*(1)=+
x-->+

On a aussi g(0)=e0-0-1=1-0-1=0

D'où le tableau de variation que tu vas faire avec    :

g qui va décroître de + à 0 pour croître ensuite de 0 à +

Donc g tjrs positive ou nulle pour x=0 sur .

Posté par
Papy Bernie
re : Etude d'une fonction f(x) 03-11-11 à 08:37

Partie A :

2)

On a vu en 1) que g(x) 0

soit :

ex-x-1 0

qui donne :

ex-x 1

Donc : ex-x  tjrs positif.

Posté par
Papy Bernie
re : Etude d'une fonction f(x) 03-11-11 à 09:04

Partie B :

1)

f(x)=x/[x(ex/x - 1)]

On simplifie par x qui est 0 au voisinage de l'infini.

f(x)=1/(ex/x - 1)

lim (ex/x) =0
x-->-

car la fct expo. impose sa limite à la fct puissance de x

lim (ex/x -1) =0 -1=-1
x-->-

lim f(x)=1/-1=-1
x-->-


On a vu que : f(x)=1/(ex/x - 1)

lim (ex/x) =+
x-->+

car la fct expo. impose sa limite à la fct puissance de x

Par somme :

lim (ex/x -1) =+
x-->-

donc :

lim [1/(ex/x -1)]=0
x-->+

ou :

lim f(x)=0
x-->+


b)

La droite x=-1 est asymptote horizontale à Cf en - et l'axe des abscisses est asymptote horizontale à Cf en +.

Posté par
Papy Bernie
re : Etude d'une fonction f(x) 03-11-11 à 09:20

Citation :
2)
a)Calculer f'(x)
b)Etudier le sens de variation de f puis dresser son tableau de variation.


Je me pose la question de savoir si :

f(x)=(x/ex)-1 avec le "1" tout seul

ou si :

f(x)=x/(ex-1)

fonction sur laquelle j'ai travaillé.

Je continue avec celle-ci. Pense aux (.....) !!

f est de la forme u/v avec :

u=x donc u'=1

v=ex-x donc v'=ex-1

f '(x)=[ex-x-x(ex-1)]/(ex-1)2

f '(x)=(ex-x-x*ex+x)/(ex-1)2

f '(x)=(ex-x*ex)/(ex-1)2

f '(x)=[ex(1-x)])/(ex-1)2

Le déno est > 0 , ex > 0 donc :

f '(x) est du signe de (1-x) qui est facile à déterminer.

Tu trouves que f est croissante sur ]-;1] puis décroissante ensuite.

Posté par
Papy Bernie
re : Etude d'une fonction f(x) 03-11-11 à 09:53

Citation :
3)
a)Determiner une équation de la tangente (T) à la courbe C, qui représente la fonction f, au point d'abscisse 0.
b)A l'aide de la partie A, étudier la position de la courbe C par rapport à la droite T.


a)

Equa de T : y=f '(0)(x-0)+f(0)

On trouve f '(0)=1/1=1 et f(0)=0

Donc équa de T : y=x

b)

Il nous faut le signe de :

f(x)-x=[x/(ex-x)] - x

On réduit au même déno  :

f(x)-x=[x-x(ex-x)]/(ex-x)

f(x)-x=(x-x*ex+x2)/(ex-x)-->(1)

f(x) - x = [-x(ex-x-1)/(ex-x)--->(2)

Si tu développes le numé de (2) , tu retrouves bien le numé de (1)

Donc d'après la partie A :

f(x)-x=[-x*g(x)]/(ex-x)

On a vu dans la partie A que le déno : (ex-x) > 0

et que g(x) 0

Donc :

f(x)- x est du signe de -x.

Sur ]-;0[ , f(x)-x > 0 donc f(x) > x donc C au-dessus de T.

Sur ]0;+, f(x)-x <  0 donc f(x)<  x donc C au-dessous de T

4) Graph avec T en rouge et les 2 asymptotes en bleu.

Etude d\'une fonction f(x)

Posté par
alicia
re : Etude d'une fonction f(x) 03-11-11 à 19:30

Merci beaucoup, je regarde cela pour voir si je comprend.

Posté par
Papy Bernie
re : Etude d'une fonction f(x) 03-11-11 à 20:33

OK.

A+



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