Exercice fonction exponentielle et limite
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Exercice fonction exponentielle et limite



  1. #1
    Lachimiecphysique

    Exercice fonction exponentielle et limite


    ------

    Bonjour, j’ai besoin de votre aide pour l’exercice suivant:
    Soit R l’ensemble des nombres réels
    1ère partie:
    Soit g la fonction définie et dérivable sur R telle que, pour tout réel x, g(x)= -2x3+ x2-1.

    1)Étudier les variations de la fonction g
    2)Déterminer les limites de la fonction g en -oo et en +oo
    3) En déduire le signe de g sur R.

    2ème partie:
    Soit f la fonction définie et dérivable sur R telle que, pour tout réel x,
    f(x) = (1+x+x2+x3) e-2x+1.

    On note f’ la fonction dérivée de la fonction f sur R.

    1) Démontrer que limx—>-oo f(x) = -oo
    2) Démontrer que pour tout x>1,
    1<x<x2<x3.
    3) En déduire que, pour x>1,
    0<f(x)<4x3e-2x+1
    ,
    4) On admet que, pour tout entier naturel n, limx—>+oo xne-x=0.
    Vérifier que, pour tout réel x, 4x3e-2x+1= e/2(2x)3e-2x puis montrer que limx—>+oo 4x3e-2x+1=0.
    5) On note Cf la courbe représentative de f dans un repère orthonormé (O; vecteur i, vecteur j). En utilisant la question précédente, déterminer la limite de f en +oo et en donner une interprétation graphique.
    6) Démontrer que, pour tout x de R, f’(x)= (-2x3+x2-1)e-2x+1.
    7) À l’aide des résultats de la partie A, déterminer les variations de f sur R

    Mes réponses :
    *Pour la première partie*
    1) Soit g la fonction définie et dérivable sur R telle que pour tout réel x, g(x)=-2x3+x2-1.
    donc g’(x) = -6x2+2x
    = -2x*(3x+2x/-2x)
    = -2x*(3x-1)

    *Donc -2x= 0 * Donc 3x-1 =0
    Alors x=0. Alors x=1/3

    On a donc le tableau de signe suivant:

    F2203B49-B920-4A99-BCD0-2CCC5E840B6B.jpg

    Par conséquence, il est possible de déterminer le tableau de variations ci-dessous pour la fonction g:

    FDF57D6B-D304-4315-A9A9-C4DAE0B3F73E.jpg

    2) Pour -oo :
    *limx—>-oo -2x3= +oo
    *limx—>-oo x2-1 =+oo

    Donc d’après les règles d’une limite d’une somme de suites limx—>-oo g(x) = +oo

    Pour +oo :
    *limx—>+oo -2x3 = -oo
    *limx—>+oo x2-1 = +oo
    Nous avons ici une forme indéterminée.

    Donc g(x)= -2x3+x2-1
    = x3(-2+ x2/x3-1/x3)
    = x3 (-2+1/x-1/x3)

    Ici *limx—>+oo x3=+oo
    *lim x—>+oo (1/x-1/x3)=0, donc limx—>+oo -2 + 1/x - 1/x3 = -2.

    On a donc d’après les règles d’une limite d’un produit de suites limx—>-oo -2x3+ x2-1 = -oo

    3) On en déduit que g est négatif sur R.

    *deuxième partie*
    1) limx—>-oo (1+x+x2+x3) = -oo
    lim x—>-oo e-2x+1=+oo

    Donc d’après les règles d’une limite d’un produit de suites limx—>-oo f(x)=-oo . Somme nous ici obligé de passer par la dérivée f’(x) ?

    2)Démonstration par récurrence ??,

    Merci beaucoup si vous m’aidez, bonne journée.

    -----

  2. #2
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Exercice fonction exponentielle et limite

    Bonjour.

    Partie I
    1) En général, on sait donner directement le signe de g'(x)=-6x²+2x à partir de ses racines évidentes 0 et 1/3. mais le résultat est correct.
    2) Laborieux !! L'écriture g(x) = x3 (-2+1/x-1/x3) donne immédiatement les deux limites (la parenthèse tend vers -2).
    3) Belle erreur ! Pour une fonction qui tend vers +oo, être négative est difficile. Il serait bon de réfléchir avant d'écrire.
    Rappel : mettre les limites dans le tableau de variations évite les erreurs de signe.

    Partie II
    1) Limite pour le polynôme et pour l'exponentielle à justifier. Surtout quand on a mis 9 lignes pour traiter une limite plus simple au I,2) !
    Je n'ai pas compris pourquoi tu parles de la dérivée. Si tu as un calcul correct pour la limite, il n'y a rien à rajouter.
    2) Pourquoi une récurrence ? C'est une preuve de niveau seconde. Utilise x>1 (qui fait que x est positif).

    Bon travail !

  3. #3
    Lachimiecphysique

    Re : Exercice fonction exponentielle et limite

    Bonsoir, désolé de répondre que maintenant, je vous remercie beaucoup pour votre aide, je pense pouvoir me débrouiller seul maintenant. Je vous contacterai si besoin .

    Bonne soirée et merci encore

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