Problème
L'objet du problème est l'étude de la fonction F définie sur par :
1/ Ensemble de définition de F
Expliquer pourquoi F est définie sur
2/ Détermination de quelques valeurs de F
a. Calculer F(0) et F(1)
b. Montrer à l'aide d'une intégration par parties, que :
En déduire une relation de récurrence entre F(1) et F(2), puis la valeur de F(2)
c. Plus généralement, établir une relation entre F(n) et F(n+1)
d. Calculer F(-n) pour . Donner les valeurs de F(-1) et F(-2)
3/ Sens de variation de F
Montrer que F est décroissante sur
4/ Etude de F quand x tend vers
a. Pour , déterminer le sens de variation de t sur [0,1], puis exprimer sa valeur en
b. Etudier la branche infinie de en
5/ Etude de F quand x tend vers
a. Montrer que : ,
b. On pose, pour ,
Montrer que : ,
En déduire que lim
6/ Etude de la dérivabilité de F
a. On pose : ,
Montrer que : ,
En déduire que :
b. En déduire que F est dérivable sur . Donner F'(x). Calculer F'(0)/
7/ Tracé de
Dresser le tableau de variation de F et tracer l'allure de .
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