Dérivées et Limites.
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Dérivées et Limites.



  1. #1
    invite5d45dd1e

    Dérivées et Limites.


    ------

    Bonjour à tous!
    J'ai un problème avec un exercice, et j'aurais besoin de votre aide pour m'éclaircir un peu.. Voici l'énoncé:

    Soit λ un nombre réel. On définit la fonction f sur |R par f(x) = (x+λ)/(x²+1)
    1) Montrer que cette fonction est dérivable et calculer sa dérivée.
    2)a) Montrer que f' s'annule en 2 points a et b (où a<b). Etudier le signe de f'.
    b) Montrer que f(a)=1/2a et que f(b)=1/2b.
    3) Dresser le tableau de variation de f.
    4)a) On appelle mλ le minimum de la fonction et Mλ son maximum. Exprimer mλ et Mλ en fonction de λ.
    b) On peut considérer mλ et Mλ comme des fonctions de λ. Quelles sont leurs limites lorsque λ devient très grand ?



    L'exercice ne me semble pas si compliqué que ça, mais c'est le λ qui me pose problème!
    Mes réponses:
    1) Etant donné que λ est un nombre réel, et qu'on sait que f'(x) = (u'v - uv') / v², on trouve que f(x) = [1(x²+1) - (x+λ)x²]/(x²+1)² soit f(x) = (x²+1-2x²+2λx)/v² et ainsi que f(x) = (-x²+2λx)+1)/v²
    2)a) Pour trouver ces deux points a et b, on calcul le discriminant grâce à la formule ∆ = b²-4ac ce qui donne ∆ = (2)² - 4*(-1)*1 = 8 et que √∆ = 2√2 et ensuite on remplace dans les formules x(a) = (-b + √∆)/2a et x(b) = (-b - √∆)/2a. Ce qui nous donne (-2+2√2)/-2 et (-2-2√2)/-2 (On ne pourrait pas simplifier par -2 par hasard ?!) Ensuite pour l'étude du signe de f', on dit simplement que le dénominateur est toujours positif, donc on étudie le signe du polynôme. Et comme f'<0 pour -2√2<x<2√2, alors on fais le table de signe de f'(x) ?
    b) Là, je n'en ai aucunes idées...
    3) Ceci n'est pas compliqué!
    4)a) et b), je n'en ai aucunes idées non plus...

    Merci d'avance & bonne soirée!

    -----

  2. #2
    cpalperou

    Re : Dérivées et Limites.

    Salut,
    Citation Envoyé par Emel-ii-nee Voir le message

    Soit λ un nombre réel. On définit la fonction f sur |R par f(x) = (x+λ)/(x²+1)
    1) Montrer que cette fonction est dérivable et calculer sa dérivée.

    Mes réponses:
    1) Etant donné que λ est un nombre réel, et qu'on sait que f'(x) = (u'v - uv') / v², on trouve que f(x) = [1(x²+1) - (x+λ)x²]/(x²+1)² soit f(x) = (x²+1-2x²+2λx)/v² et ainsi que f(x) = (-x²+2λx)+1)/v²
    T'as pas montré que f était dérivable là! T'as dérivé direct!
    Pour montrer qu'une fonction est dérivable, soit tu reviens à la définition (l'existence de la limite quand x tend vers a de (f(x)-(f(a))/(x-a) prouve la dérivabilité de f en a) ou alors tu dis que f est la composée de fonctions usuelles dérivables.
    Une fois cela dit, tu calcules la dérivée.
    Tu as fait une erreur dans ton calcul de la dérivée:
    en effet, f(x) est de la forme u/v avec:
    u donc:
    u'

    et
    v donc
    v'

    soit

  3. #3
    cpalperou

    Re : Dérivées et Limites.

    Citation Envoyé par Emel-ii-nee Voir le message
    Bonjour à tous!
    J'ai un problème avec un exercice, et j'aurais besoin de votre aide pour m'éclaircir un peu.. Voici l'énoncé:

    Soit λ un nombre réel. On définit la fonction f sur |R par f(x) = (x+λ)/(x²+1)

    2)a) Montrer que f' s'annule en 2 points a et b (où a<b). Etudier le signe de f'.

    Mes réponses:
    2)a) Pour trouver ces deux points a et b, on calcul le discriminant grâce à la formule ∆ = b²-4ac ce qui donne ∆ = (2)² - 4*(-1)*1 = 8 et que √∆ = 2√2 et ensuite on remplace dans les formules x(a) = (-b + √∆)/2a et x(b) = (-b - √∆)/2a. Ce qui nous donne (-2+2√2)/-2 et (-2-2√2)/-2 (On ne pourrait pas simplifier par -2 par hasard ?!) Ensuite pour l'étude du signe de f', on dit simplement que le dénominateur est toujours positif, donc on étudie le signe du polynôme. Et comme f'<0 pour -2√2<x<2√2, alors on fais le table de signe de f'(x) ?
    Tu dois chercher les solutions à l'équation f'(x)=0.
    Soit: .
    Le calcul du discriminant fait intervenir lambda, il ne faut pas l'enlever. Cette équation est de la forme ax2+bx+c=0 avec:
    a=-1

    c=1

    Tu calcules le discriminant, s'il est positif, tu as 2 solutions, donc f' s'annule en 2 points .
    Et tu les calcules (avec le lambda) avec les formules que tu as inscrites.

  4. #4
    invite5d45dd1e

    Re : Dérivées et Limites.

    1) Très bien, et ainsi pour la dérivée on trouve (-x²-2λx+1)/(x²+1)²
    Mais pour le calcul du discriminant, λ me pose problème...
    Car ∆=b² - 4ac soit ∆=(-2λ)² - (-4) = 4λ + 4. Mais pour √∆ ? On dit simplement que c'est égal à √(4λ+4) ?
    Et ainsi pour les racines on trouverait x(a) = (-2λ + √(4λ+4))/-2 soit λ + √(4λ+4) et x(b) = (-2λ - √(4λ+4))/-2 soit √(4λ-4)) ? Mais est-ce vraiment nécessaire d'ensuite faire un tableau de signe pour étudier le signe de f' sachant qu'un polynome est du signe de son coefficient dominant à l'extérieur des racines? Donc il serait négatif ?

    Pourriez-vous également m'éclaircir un peu sur les autres questions ?

    Merci d'avance, et bonne journée!

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    pallas

    Re : Dérivées et Limites.

    tu dois ensiger ( discuter) suivant le signe de delta donc suivant une valeur particuliére de lambda . Si lambda inferieur à ... delta est négaitf donc le polynome etc
    Si lambda = ... alors delta nul alors ....
    Si lambda supérieur à ....delta est positif et tu repetes ce que tu viens de mentionner ..

  7. #6
    invite5d45dd1e

    Re : Dérivées et Limites.

    Merci beaucoup, mais j'ai encore des difficultés pour les calcules du 2)b) ...
    On doit donc calculer f[λ+√(λ²+1)] = et f[λ-√(λ²+1)] ?
    Mais les calcules semblent vraiment difficiles!! :S

    Pour f[λ+√(λ²+1)] = ([λ+√(λ²+1)]+λ)/([λ+√(λ²+1)]²+1) ...
    Ce qui pourrait donner [2λ+√(λ²+1)] / [λ²+2λ√(λ²+1)+1]
    Je me perd dans mes calcules et je n'arrive pas à m'en sortir... & surtout, je ne vois pas comment faire pour retrouver... 1/2a ...


    J'ai aussi un petit problème pour la 3) ... En faite, pour le tableau de variation, je n'arrive pas à savoir comment faire pour calculer les limites des racines afin de les mettre dans les bornes du tableau... Mais après réflexion, je suppose que c'est ce qu'on me demande dans la question 4)b) non ? Mais je ne vois pas à quoi cela pourrait correspondre...


    Ensuite, petite question pour la 4°)a)... mλ et Mλ correspondent aux racines, c'est à dire que mλ = [λ+√(λ²+1)] et Mλ = [λ-√(λ²+1)] ?

    Merci d'avance!

  8. #7
    invite5d45dd1e

    Re : Dérivées et Limites.

    Pardon, je me suis trompée! c'est [-λ+√(λ²+1)] !!!
    Donc, pour f[-λ+√(λ²+1)] = ([-λ+√(λ²+1)]+λ)/([-λ+√(λ²+1)]²+1) ...
    Ce qui pourrait donner [√(λ²+1)] / [λ²+2λ√(λ²+1)+1] et on pourrait simplifier par √(λ²+1) donc f = 1/(λ²+2λ+1)
    Je me perd dans mes calcules et je n'arrive pas à m'en sortir... & surtout, je ne vois pas comment faire pour retrouver... 1/2a ...

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