Fonction rationnelle mo


  • ElMatdorDelMar

    Bonjour !
    Bon voilà je vous explique,
    J’ai un dm à rendre mais je n’y arrive pas donc
    pour la première fois je me suis dis que je vous demander de l’aide...
    J’ai une fonction rationnelle tel que :
    f(x)= (x^2+mx-2) / (x-m) définie sur ]m;+ l’inf.[
    Je dois déterminer l’ensemble des valeurs de m pour que la fonction f ne soit pas strictement monotone 😞

    Merci d’avoir pris le temps de lire mon message
    Heelpp meee.


  • mtschoon

    @ElMatdorDelMar , bonjour,

    Idée,

    f est définie, dérivable (donc continue) sur ]m,+∞+\infty+[, vu que sur cet intervalle, le dénominateur ne s'annule pas.

    f n'est pas strictement monotone , c'est à dire la dérivée f' n'est pas de signe constant, c'est à dire la dérivée f' s'annule.

    Tu dois donc calculer f′(x)f'(x)f(x)

    Ensuite, tu cherches pour quelles valeurs de m la dérivée peut s'annuler ( sur ]m,+∞+\infty+[ )


  • ElMatdorDelMar

    @mtschoon
    Merci beaucoup ^^
    J’ai déjà fini l’exercice, mais
    c’est sympa de m’avoir répondu.
    En effet on calcule f’(x)
    puis avec les coefficient

    a = 1 b= -2m et c = -m^2 +2 on calcul Delta,
    Ce qui nous ramène à une équation du 2nd degré
    8m^2 - 8
    On recalcule Delta avec a = 8 b = 0 et c = -8
    On a 2 racine x1 = -1 et x2 = 1 voilà voilà
    Je dis ça pour les autres qui tomberont peut être sur cet exercice .

    Sinon bonne journée.


  • mtschoon

    @ElMatdorDelMar

    Je pense que tu as trouvé

    f′(x)=x2−2mx−m2+2(x−m)2f'(x)=\dfrac{x^2-2mx-m^2+2}{(x-m)^2}f(x)=(xm)2x22mxm2+2

    Le signe de f'(x) est donc le signe de x2−2mx−m2+2x^2-2mx-m^2+2x22mxm2+2

    Δ=8m2−8\Delta=8m^2-8Δ=8m28

    Δ\DeltaΔ s'annule pour m1=1m_1=1m1=1 et pour m2=−1m_2=-1m2=1

    J'espère que tu as tiré une bonne conclusion...(je l'ignore vu que tu ne la donnes pas )


  • ElMatdorDelMar

    @mtschoon
    Si si ne vous inquiétez pas, la voici :
    m sur l’interv [ -1 ; 1] le numérateur de la dérivée ne s’annule pas alors f est strictement croissante. Par analogie
    m sur l’inter. ]-l’inf. ; -1 [u] 1; + l’inf. [ le numérateur s’annule alors f n’est pas strictement croissante.
    En tout cas c’est ce qu’il me semble....


  • ElMatdorDelMar

    @mtschoon
    Merci pour le temps que vous avez passé sur mon exercice !


  • mtschoon

    @ElMatdorDelMar , de rien !

    Si tu as bien détaillé tes explications sur ]m,+∞[]m,+\infty[]m,+[, tes réponses sont exactes.

    Bon travail !


  • AlQa holiq

    est ce que tu peut m'aider pour la conclusion stp je galere...


  • N
    Modérateurs

    @AlQa-holiq Bonjour, (Marque de politesse à ne pas oublier !!)

    Analyse les éléments de réponse donnée et indique les points que tu ne comprends pas.


  • mtschoon

    @AlQa-holiq , bonsoir,

    @AlQa-holiq a dit dans Fonction rationnelle mo :

    est ce que tu peut m'aider pour la conclusion stp je galere...

    Je regarde ta question.

    j'espère que tu as compris la démarche.

    La condition d'existence de f (et de f') est x≠mx\ne mx=m (dénominateur non nul)
    Donc sur ]m,+∞[]m,+\infty[]m,+[ f est définie, dérivable.

    On travaille exclusivement sur l'intervalle ]m,+∞[]m,+\infty[]m,+[

    f′(x)=x2−2mx−m2+2(x−m)2f'(x)=\dfrac{x^2-2mx-m^2+2}{(x-m)^2}f(x)=(xm)2x22mxm2+2

    (x−m)2>0(x-m)^2\gt 0(xm)2>0 donc f′(x)f'(x)f(x) est du signe du numérateur p(x)=x2−2mx−m2+2p(x)=x^2-2mx-m^2+2p(x)=x22mxm2+2

    p(x)p(x)p(x) est un polynôme du second degré dont le discriminant est Δ=8m2−8=8(m2−1)\Delta=8m^2-8=8(m^2-1)Δ=8m28=8(m21)
    tableauSignes.jpg

    Les conclusions sont relatives au signe de Δ\DeltaΔ.

    1er cas : m∈]−1,1[m\in]-1,1[m]1,1[
    Δ<0\Delta \lt 0Δ<0 ; p(x)p(x)p(x) est du signe du coefficient de x2x^2x2 c'est à dire 1, donc p(x)>0p(x)\gt 0p(x)>0 donc f′(x)>0f'(x)\gt 0f(x)>0 donc f strictement croissante sur ]m,+∞[]m,+\infty[]m,+[

    2ème cas : m=1m=1m=1 Δ=0\Delta=0Δ=0
    p(x)=0p(x)=0p(x)=0 pour x=1x=1x=1 et p(x)>0p(x)\gt 0p(x)>0 sur ]1,+∞[]1,+\infty[]1,+[
    donc f strictement croissante sur ]1,+∞[]1,+\infty[]1,+[

    3ème cas : m=−1m=-1m=1 Δ=0\Delta=0Δ=0
    p(x)=0p(x)=0p(x)=0 pour x=−1x=-1x=1 et p(x)>0p(x)\gt 0p(x)>0 sur ]−1,+∞[]-1,+\infty[]1,+[
    donc f strictement croissante sur ]−1,+∞[]-1,+\infty[]1,+[

    4ème cas : m∈]1,+∞[m\in]1,+\infty[m]1,+[ , Δ>0\Delta\gt 0Δ>0
    p(x)=0p(x)=0p(x)=0 pour x1=2m+8m2−82=m+2m2−2x_1=\dfrac{2m+\sqrt{8m^2-8}}{2}=m+\sqrt{2m^2-2}x1=22m+8m28=m+2m22 et pour x1=2m−8m2−82=m−2m2−2x_1=\dfrac{2m-\sqrt{8m^2-8}}{2}=m-\sqrt{2m^2-2}x1=22m8m28=m2m22

    Sur ]m,+∞[]m,+\infty[]m,+[, p(x)=0p(x)=0p(x)=0 pour x1=m+2m2−2x1=m+\sqrt{2m^2-2}x1=m+2m22
    Sur cet intervalle, pour x<x1x\lt x_1x<x1, p(x)<0p(x)\lt 0p(x)<0 et pour x>x1x\gt x_1x>x1 , p(x)>0p(x)\gt 0p(x)>0.
    la dérivée change de signe donc f n'est pas strictement monotone.

    5ème cas : m∈]−∞,−1[m\in]-\infty, -1[m],1[ , Δ>0\Delta\gt 0Δ>0
    Tu raisonnes comme pour le 4ème cas et même conclusion.

    CONCLUSION GENERALE :
    L’ensemble des valeurs de m pour que la fonction f n'est pas strictement monotone est donc :
    ]−∞,−1[∪]1,+∞[\boxed{]-\infty,-1[ \cup ]1,+\infty[}],1[]1,+[

    Regarde tout ça de près si ça t'interesse.
    Bonne lecture.


  • Lucie Boucheron

    Bonjour, quelqu'un pourrait me détailler le calcul de la dérivée de f(x) parce que j'ai essayé plusieurs fois et je ne trouve pas comme vous. Merci d'avance


  • mtschoon

    @Lucie-Boucheron , bonjour,

    Pour le calcul de la dérivée, utilise la dérivée d'un quotient.

    U(x)=x2+mx−2U(x)=x^2+mx-2U(x)=x2+mx2
    U′(x)=2x+mU'(x)=2x+mU(x)=2x+m
    V(x)=x−mV(x)=x-mV(x)=xm
    V′(x)=1V'(x)=1V(x)=1

    f′(x)=U′(x)V(x)−U(x)V′(x)(V(x))2f'(x)=\dfrac{U'(x)V(x)-U(x)V'(x)}{(V(x))^2}f(x)=(V(x))2U(x)V(x)U(x)V(x)

    Bon calcul.


  • mtschoon

    @Lucie-Boucheron , bonjour,

    Si ça t'arrange, j'explicite le calcul de la dérivée, en appliquant les données que je t'ai indiquées.

    f′(x)=(2x+m)(x−m)−(x2+mx−2)(1)(x−m)2f'(x)=\dfrac{(2x+m)(x-m)-(x^2+mx-2)(1)}{(x-m)^2}f(x)=(xm)2(2x+m)(xm)(x2+mx2)(1)

    Tu développes :
    f′(x)=2x2−2mx+mx−m2−x2−mx+2(x−m)2f'(x)=\dfrac{2x^2-2mx+mx-m^2-x^2-mx+2}{(x-m)^2}f(x)=(xm)22x22mx+mxm2x2mx+2

    Tu simplifies le numérateur:
    f′(x)=x2−2mx−m2+2(x−m)2\boxed{f'(x)=\dfrac{x^2-2mx-m^2+2}{(x-m)^2}}f(x)=(xm)2x22mxm2+2

    CQFD


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