fonction avec paramètre
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fonction avec paramètre



  1. #1
    kaderben

    fonction avec paramètre


    ------

    Bonjour

    Une fonction dans un bac étranger.

    fk(x)=(x+1)²*e^(-kx), k paramètre dans IR

    Etudier f.

    Par produit, f dérivable sur IR
    fk'(x)=(x+1)*(2-k(x+1)).

    fk'(x) >= 0 équivaut à x>= -1 ET x<= 2/k -1

    Comment placer dans le tableau de variation -1 et 2/k -1 ?

    Merci pour des réponses.

    -----
    Dernière modification par kaderben ; 15/07/2019 à 19h37. Motif: faute de frappe

  2. #2
    Merlin95

    Re : fonction avec paramètre

    ta dérivée semble fausse déjà il te manque un e-kx.

  3. #3
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    Bonjour.

    Il est facile de trouver la position de -1+2/k par rapport à -1 suivant les valeurs de k. Et donc d'éviter l'erreur "k'(x) >= 0 équivaut à x>= -1 ET x<= 2/k -1".
    Si k est vraiment un réel quelconque, il faut étudier le cas particulier k=0 (pas de 2/k -1 dans ce cas !!)

    Bonne réflexion !

  4. #4
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    outre le cas k=0.
    ici tu as
    fk'(x)=a(x)b(x)e(-kx)
    le signe de fk'(x) est celui du produit a(x)b(x). ( avec b qui dépend de k)
    un produit est positif quand les deux termes sont positifs ou quand les deux termes sont négatifs.
    c'est la première approche que tu peux prendre.

    l'autre approche est de développer a(x)b(x) qui est un polynôme du second degré ( dont les termes a,b et c dépendent de k )
    ax²+bx+c avec ici a=-k ( dont le discriminant est évident, et pour lequel on retrouve les racines )
    On sait que si a<0 , le polynôme est positif entre les racines, et de même
    si a >0 , il est positif à l'extérieur des racines.

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

    Re : fonction avec paramètre

    J'ai écrit:
    fk'(x) >= 0 équivaut à x>= -1 ET x<= 2/k -1
    C'est du n'importe quoi ! Et pourtant je savais que le signe de A*B dépend du signe de A et celui de B ( la règle des signes !)

    Si k=0 alors f0(x)=(x+1)².

    -1+2/k -(-1)=2/k

    Si k>0 alors -1+2/k >-1
    Si k<0 alors -1+2/k <-1

    fk'(x)=[-kx²+(2-2k)x+2-k]e^(-kx)
    e^(-kx)>0
    -kx²+(2-2k)x+2-k:
    D=discriminant =4
    donc deux racines réelles -1 et (2-k)/k, k non nul.

    A partir de tout ça j'ai pu établir les deux tableaux de variation de fk selon k>0 ou k<0 et j'ai vérifié à la calculette les graphiques.

  7. #6
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    C'est tout à fait ça !

    Cordialement.

  8. #7
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    il y a une petite boulette.
    Citation Envoyé par kaderben Voir le message
    Si k=0 alors f0(x)=(x+1)².
    f0(x)=2(x+1)
    je suppose que c'est une faute de frappe!
    Cdt

  9. #8
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    Heu ... fk(x)=(x+1)²*e^(-kx), donc f0(x)=(x+1)²*e^(0)

    Cordialement.

  10. #9
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    au temps pour moi, les posts étant sur la dérivée, j'étais resté la dessus.

  11. #10
    kaderben

    Re : fonction avec paramètre

    'ai une dernière question si vous le permettez.

    f(x)=(x+1)²*e^(-2x) sur [-3/2; +oo]
    a) Montrer que f(x)=1 admet une solution unique -1,28< a <-1,27
    b) Déterminer les valeurs de m réel pour lesquelles l'équation I (x+1)/e^x I = I (m+1)/e^m I ( I I valeur absolue)
    admet une solution unique.

    a) Variation de f:
    f(-3/2)=5,021..
    sur [-3/2; -1] f décroissante et f(-1)=0
    sur [-1; 0] f croissante et f(0)=1
    sur [0; +oo] f décroissante et lim f =0 en +oo
    donc avec le th VI : une solution unique -1,28< a <-1,27

    sur [0; +oo] f(x) >= 0


    b) I (x+1)/e^x I = I (m+1)/e^m I équivaut à: I V(f(x) I = I (m+1)/e^m I ( V() racine carrée )

    On sait que I A(x) I= I B(x) I équivaut à A(x) = B(x) ou A(x) = - B(x)

    mais je ne vois pas ou' cela m'en mène !

  12. #11
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    pas clair: ni l'énoncé, ni tes résolutions.
    pour la a)
    la fonction admet de fait deux valeurs possibles x0 , f(x0)=1 sur l'intervalle [-3/2;+oo[,
    l'une dans l'intervalle proposé , l'autre en x0=0.
    et par ailleurs tu ne montres pas que la première se situe bien dans cet intervalle.

    pour la b)
    je ne comprend déjà pas le début
    si f(x) est la fonction initiale

    alors |(1+x)e(x)| n'est pas |rac(f(x)|.
    faute de frappe , autre chose ?

  13. #12
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    ps : il s'agit peut être de |(x+1)e(-x)| , et pas |(x+1)e(x)| ( car la fonction f(x) a été étudiée )
    si c'est ce cas ( ? ), il faut se souvenir que
    |A|=|B| <=> A²=B² (*)
    et on revient à
    f(x)=(m+1)²e^(2m)

    (*) l'équation restant valable , même si ce n'est pas le cas.

  14. #13
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    Bonjour.

    Comment as-tu prouvé que f(x) prenait la valeur 1 entre -1,28 et -1,27 ("avec le tvi" ne justifie pas -1,28 ni -1,27) ?

    Autre chose :
    I (x+1)/e^x I = I (m+1)/e^m I
    avec la touche Alt Gr 6 du clavier d'un ordinateur :
    |(x+1)/e^x| = |(m+1)/e^m|
    C'est tout de suite plus lisible !

    Cordialement.

  15. #14
    kaderben

    Re : fonction avec paramètre

    |(1+x)e(x)| n'est pas |rac(f(x)|.
    tu as mal lu ! C'est |(1+x)/e(x)|

    l
    a fonction admet de fait deux valeurs possibles x0 , f(x0)=1 sur l'intervalle [-3/2;+oo[,
    l'une dans l'intervalle proposé , l'autre en x0=0.
    Exact! deux et non une solution unique (je n'ai pas fait attention en recopiant.
    Comment as-tu prouvé que f(x) prenait la valeur 1 entre -1,28 et -1,27 ("avec le tvi" ne justifie pas -1,28 ni -1,27) ?
    Avec les variations de f:
    a) Variation de f:
    f(-3/2)=5,021..
    sur [-3/2; -1] f décroissante et f(-1)=0
    sur [-1; 0] f croissante et f(0)=1
    sur [0; +oo] f décroissante et lim f =0 en +oo
    donc avec le th VI : une solution unique -1,28< a <-1,27

    0<1<5,021

  16. #15
    kaderben

    Re : fonction avec paramètre

    Oui, je n'ai pas bien compris ta question:
    Comment as-tu prouvé que f(x) prenait la valeur 1 entre -1,28 et -1,27 ("avec le tvi" ne justifie pas -1,28 ni -1,27) ?

    Et bien avec la calculette !

  17. #16
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    Citation Envoyé par kaderben Voir le message
    tu as mal lu ! C'est |(1+x)/e(x)|
    tu as raison.
    donc c'est bien |(1+x)e(-x)|=|(1+m)e(-m)|
    on en revient à ma suggestion, cela est équivalent ( en mettant les termes au carré ) à
    f(x)=f(m)
    tu as fait l'étude des variations de ta fonction, avec ses extrema .....
    je te laisse résoudre cela.

  18. #17
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    Kaderben,

    Tu n'as toujours pas répondu à ma question :
    Comment as-tu prouvé que f(x) prenait la valeur 1 entre -1,28 et -1,27
    Tu as dans ton message #14 recopié avec un petit ajout inutile ce que tu avais écrit, qui ne parle jamais de -1,28 et -1,27. Donc tu n'as pas démontré ce qu'on te demandait, tu t'es contenté d'écrire "avec le th VI" comme si c'était une formule magique. Voila ta démonstration :
    Avec les variations de f:
    a) Variation de f:
    f(-3/2)=5,021..
    sur [-3/2; -1] f décroissante et f(-1)=0
    sur [-1; 0] f croissante et f(0)=1
    sur [0; +oo] f décroissante et lim f =0 en +oo
    donc abracadabra une solution unique -1,28< a <-1,27
    Relis le théorème des valeurs intermédiaires, ses hypothèses et leur lien avec la conclusion.

    Cordialement.

  19. #18
    kaderben

    Re : fonction avec paramètre

    Tu n'as toujours pas répondu à ma question :
    Comment as-tu prouvé que f(x) prenait la valeur 1 entre -1,28 et -1,27
    Je connais bien le théorème des valeurs intermédiaires et c'est pour cette raison que je n'ai pas détaillé la démarche (je l'aurais fait dans un contrôle bien entendu ! Mais j'ai dépassé l'âge des contrôles ! Je suis tranquille !).

    f(x)=1
    f(-3/2)=5,021..
    sur [-3/2; -1] f strictement décroissante et f(-1)=0
    Or 1 dans [0;5,021]
    D'après le théorème des valeurs intermédiaires l'équation f(x)=1 admet une solution unique a sur [-3/2; -1]

    Maintenant avec la table de la calculette ( si elle es graphique ) on détermine l'encadrement de la solution à la précision qu'on veut.
    Je pense avoir répondu à la question.

    donc c'est bien |(1+x)e(-x)|=|(1+m)e(-m)|
    on en revient à ma suggestion, cela est équivalent ( en mettant les termes au carré ) à
    f(x)=f(m)
    tu as fait l'étude des variations de ta fonction, avec ses extrema .....
    je te laisse résoudre cela
    .
    Je verrai après

  20. #19
    kaderben

    Re : fonction avec paramètre

    Pour le valeurs de m:
    D'après ce que j'ai compris m joue le rôle de x
    D'après les variations de f:
    pour -3/2 <= m <a f admet une unique solution.

  21. #20
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    Que tu es compliqué !!! Pas besoin de table de la calculette, la réponse est dans l'énoncé.

    On calcule f(-1,28), f(-1,27), on constate qu'ils sont de signes contraires et que f est monotone sur l'intervalle, ce qui permet d'appliquer le théorème des valeurs intermédiaires.

    En fait, tes réponses montrent bien que tu t'es contenté ici de baratiner. Tu n'avais pas fait la question sérieusement.

  22. #21
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    Citation Envoyé par kaderben Voir le message
    Pour le valeurs de m:
    D'après ce que j'ai compris m joue le rôle de x
    D'après les variations de f:
    pour -3/2 <= m <a f admet une unique solution.
    c'est juste mal dit.
    il est évident que x=m est solution de l'équation.
    solution unique => pas d'autre x diff de m et solution de l'équation.
    mais d'accord avec la conclusion.

    ps : même si j'ignore pourquoi au départ la fct n'est définie que sur [-3/2 ; +oo [

  23. #22
    kaderben

    Re : fonction avec paramètre

    En fait, tes réponses montrent bien que tu t'es contenté ici de baratiner. Tu n'avais pas fait la question sérieusement.
    Pour cette question oui, mais pas essayer de baratiner des profs de math !
    On calcule f(-1,28), f(-1,27), on constate qu'ils sont de signes contraires
    Oui, je n'ai eu le réflexe !
    ps : même si j'ignore pourquoi au départ la fct n'est définie que sur [-3/2 ; +oo [
    Au fait c'est dans IR mais le tracé de la courbe sur [-3/2; +oo ]
    C'est le bac algérien 2019 rédigé en arabe, le problème c'est que je suis très faible dans cette langue et j'essaye de deviner les questions!

    Merci pour tout !

  24. #23
    kaderben

    Re : fonction avec paramètre

    ggO, je me permets de te reprendre sur:
    On calcule f(-1,28), f(-1,27), on constate qu'ils sont de signes contraires
    Probablement tu as pensé à f(x)=0 alors que c'est f(x)=1.

  25. #24
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    Citation Envoyé par kaderben Voir le message
    Au fait c'est dans IR mais le tracé de la courbe sur [-3/2; +oo ]
    C'est le bac algérien 2019 rédigé en arabe, le problème c'est que je suis très faible dans cette langue et j'essaye de deviner les questions!
    En arabe ? j'en serais incapable...
    Ceci dit, si la fct est bien définie sur IR alors la bonne réponse est ]-oo ; a[ , indépendamment de la courbe ( demandée ou pas ).
    Si on veut une réponse "propre".

  26. #25
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : fonction avec paramètre

    Citation Envoyé par kaderben Voir le message
    ggO, je me permets de te reprendre sur:
    On calcule f(-1,28), f(-1,27), on constate qu'ils sont de signes contraires
    Probablement tu as pensé à f(x)=0 alors que c'est f(x)=1.
    Effectivement. Je rectifie : "On calcule f(-1,28)-1 et f(-1,27)-1, on constate qu'ils sont de signes contraires"

    Cordialement.

  27. #26
    invitecceb9a69

    Re : fonction avec paramètre

    la dérivée est f'k(x) = e(-kx)*(x+1)*(2-k(x+1)
    f'k(x)>0 si x>-1 et x<2/k - 1
    le tableau de variations:
    x |-oo -1 2/k-1 +oo |
    _____ |_____________________________ _________ ____ |
    f'k(x) | + 0 - 0 + |

  28. #27
    albanxiii
    Modérateur

    Re : fonction avec paramètre

    Citation Envoyé par kader47 Voir le message
    la dérivée est f'k(x) = e(-kx)*(x+1)*(2-k(x+1)
    f'k(x)>0 si x>-1 et x<2/k - 1
    le tableau de variations:
    x |-oo -1 2/k-1 +oo |
    _____ |_____________________________ _________ ____ |
    f'k(x) | + 0 - 0 + |
    Rappel : https://forums.futura-sciences.com/m...ces-forum.html

    nous suggérons à ceux qui savent résoudre les exercices de ne pas en poster des corrections complètes, mais de privilègier des indications, rappels de méthode, etc. Ceci permet évidemment de tirer profit au maximum des possibilités du forum : l'accompagnement est en général bien plus profitable à l'auteur du fil qu'un corrigé tout fait.

    C'est bien entendu déjà la politique pratiquée sur ce forum, ce message s'adressant en particulier aux nouveaux.
    Pour la prochaine fois...
    Not only is it not right, it's not even wrong!

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