Fonction, trigo et exponentielle.


  • S

    Bonjour à tous, j'ai un DM en plusieurs parties et j'aurais besoin d'aide. Mes pistes seront écris en rouge.

    Soit f la fonction définie sur ℜ par f(x)=[2+cos(x)]e1−xf(x)=[2+cos(x)]e^{1-x}f(x)=[2+cos(x)]e1x

    1. Montrer que pour tout x de ℜ, f(x)>0

    -1≤cosx≤1 donc 2+cosx>0 ?

    2.a) Montrer que pour tout x de ℜ: √2 cos(x-π÷4)=cos(x)+sin(x)

    Il faut utiliser cos(a-b)=cos(a)×cos(b)+sin(a)×sin(b) ? Mais comment ?

    b) En déduire que pour tout x de ℜ, 2+cos(x)+sin(x)>0

    c) Montrer que f est strictement décroissante sur ℜ
    J'étudie les variations .


  • mtschoon

    Bonjour,

    Tes idées sont bonnes.

    Pour tout x réel :
    e1−xe^{1-x }e1x> 0 ( car fonction exponentielle )
    cosx ≥-1 donc , en ajoutant 2 : cosx + 2 ≥ -1+2 donc cosx + 2 ≥ 1 donc .....

    2[cos⁡(x−π4]=2[cos⁡xcos⁡π4+sinxsinπ4]\sqrt 2[\cos(x-\frac{\pi}{4}]=\sqrt2[\cos x \cos \frac{\pi}{4}+sinxsin\frac{\pi}{4}]2[cos(x4π]=2[cosxcos4π+sinxsin4π]

    Tu sais que :

    cos⁡π4=sin⁡π4=22\cos\frac{\pi}{4}=\sin \frac{\pi}{4}=\frac{\sqrt 2}{2}cos4π=sin4π=22

    Tu remplaces et tu termines le calcul.

    1. Tu calcules f'(x) et tu dois trouver f'(x) < 0 pour tout x réel.

    Tu peux nous donner tes réponses si tu as besoin d'une vérification .


  • S

    J'ai perdu mon message donc je le refais en version plus courte .

    Pour le 2), je ne suis pas très sur de mon résulat . En remplaçant on obtient √2(cosx(√2÷2)+sinx(√2÷2))=cosx×1+sinx×1=cosx+sinx ?

    Pour le b), on a déjà prouvé que 2+cosx≥1
    De plus, sinx≥-1
    Donc 2+cosx+sinx>1 .
    C'est exact ?

    Pour le reste c'est bon.


  • mtschoon

    oui pour ta première question sur 2) car  cosx×1=cos⁡x\ cos x \times 1=\cos x cosx×1=cosx et sin⁡x×1=sin⁡x\sin x \times 1=\sin xsinx×1=sinx

    ( 1 est appelé "élément neutre" pour la multiplication )

    Pour le b) fais attention en ajoutant membre à membre :

    2+cosx≥1 et sinx≥-1 => 2+cosx+sinx ≥ 1+(-1) => 2+cosx+sinx ≥ 0


  • S

    Merci, par contre je dois prouver que 2+cosx+sinx est strictement positif. C'est une erreur de l'énoncé ?


  • mtschoon

    Non , il n'y a pas d'erreur d'énoncé.

    Lorque tu as prouvé que 2+cosx+sinx ≥ 0, tu justifies , en plus , que 2+cosx+sinx ne peut pas valoir 0 , donc au final 2+cosx+sinx > 0

    Pour cela , tu peux expliquer que 2+cosx+sinx =0 <=> cosx+sinx =-2 , ce qui est impossible car il faudrait que cosx et sinx valent -1 en même temps .


  • S

    D'accord merci encore pour tout !


  • S

    Bonjour, j'ai un dernier petit problème sur un exercice:

    Soit f(x)=(2+cosx)e^1-x

    Je dois montrer que f est strictement décroissante sur R .

    f est dérivable comme ... je justifie comment ?
    f'(x)=-sin(x) * e^1-x + (2+cosx) * (-1)e^1-x
    f'(x)=-sinx * e^1-x - (2+cosx) * 1 * e^1-x

    Et là je ne suis plus sur de ce que je fais:
    e^1-x(-sinx - 2+cosx) ?

    Merci de votre aide .


  • mtschoon

    Revoir les signes .

    Tu dois trouver

    $\text{ f'(x)=(-sinx-cosx-2)e^{1-x}=-(sinx+cosx+2)e^{1-x} \$

    Ensuite , il te suffit d'utiliser le 2)b) ( qui était là pour ça...) pour trouver le signe de f'(x) et le sens de variation de f


  • S

    Donc je dis juste que j'ai déjà prouver que 2+cosx+sinx>0 donc -(2+cosx+sinx) est de signe négatif . Mais je fais quoi du e1−xe^{1-x}e1x ?


  • mtschoon

    Réfléchis au signe de la fonction exponentielle


  • S

    Il est positif . Donc un négatif fois un positif donne un négatif . C'est ca ?


  • mtschoon

    oui , mais il faut préciser "strictement"


  • S

    D'accord, merci pour tout.


  • mtschoon

    De rien !


  • L

    j'aii un pe de mal avec a demontrer que f(x) (c'est la même fonction que les autres) est décroissant. vous pouvez m'aidez svp.?


  • mtschoon

    Relis ce qui a été fait : tu as tout ce qu'il faut

    f′(x)=−(sinx+cosx+2)e1−xf'(x)=-(sinx+cosx+2)e^{1-x}f(x)=(sinx+cosx+2)e1x

    Tu as démontré que pour tout x : sinx+cosx+2>0sinx+cosx+2 \gt 0sinx+cosx+2>0

    Tu sais quee1−x>0e^{1-x} \gt 0e1x>0 ( voir fonction exponentielle )

    Donc :(sinx+cosx+2)(e1−x)>0(sinx+cosx+2)( e^{1-x}) \gt 0(sinx+cosx+2)(e1x)>0

    Donc :−(sinx+cosx+2)(e1−x)<0-(sinx+cosx+2)( e^{1-x}) \lt 0(sinx+cosx+2)(e1x)<0

    Donc f′(x)<0f'(x) \lt 0f(x)<0

    Donc f ................


Se connecter pour répondre