tableau de signe de la fonction dérivée


  • -lala-o

    Bonjour, je n'arrive pas à dresser le tableau de signe de f'(x) sachant que
    f(x)=1+5e−2x22−∣x∣f(x)=1 + \frac{5e^{-2x^2}}{2-|x|}f(x)=1+2x5e2x2.
    Je ne trouve pas toutes les racines de f'(x) car j'ai calculé la dérivée en supposant que x>0 et donc que |x|=x. Je ne comprends pas comment trouver les autres racines.


  • B

    Bonjour,

    Si x >= 0, f(x)=1+5.e−2x22−xf(x) = 1 + \frac{5.e^{-2x^2}}{2-x}f(x)=1+2x5.e2x2
    Si x < 0, f(x)=1+5.e−2x22+xf(x) = 1 + \frac{5.e^{-2x^2}}{2+x}f(x)=1+2+x5.e2x2

    Tu peux donc chercher les dérivées en séparant les cas x >= 0 et x < 0

    Attention que f n'existe pas pour x = -2 ou x = 2


  • mtschoon

    Bonjour,

    @lala-o , si tu veux te simplifier le travail, tu peux utiliser la parité de f.

    Pour tout x∈R x \in R\ xR \ {-2,2} ,
    f(−x)=f(x)f(-x)=f(x)f(x)=f(x) car (−x)2=x2(-x)^2=x^2(x)2=x2 et ∣−x∣=∣x∣|-x|=|x|x=x
    donc fff paire.

    Tu peux donc travailler seulement pour xxx positif et déduire sans calculs, par parité, pour xxx négatif ( et graphique symétrique par rapport à l'axe des ordonnées).


  • mtschoon

    @lala-o ,

    Je viens de calculer la dérivée pour x positif privé de 2 .

    Sauf erreur :
    f(x)=1+5e−2x22−xf(x)=1+\dfrac{5e^ {-2x^2}}{2-x}f(x)=1+2x5e2x2

    f′(x)=5(4x2−8x+1)e−2x2(2−x)2f'(x)=\dfrac{5(4x^2-8x+1)e^{-2x^2}}{(2-x)^2}f(x)=(2x)25(4x28x+1)e2x2

    Vérifie.

    Si c'est bien ça, le signe de f′(x)f'(x)f(x) est le signe de (4x2−8x+1)(4x^2-8x+1)(4x28x+1) (pour x positif privé de 2)

    Bons calculs.


  • -lala-o

    @mtschoon Bonjour, j'obtiens la même chose pour x>0. Mais pour x<0, j'obtiens −4x2−8x+1-4x^2-8x+14x28x+1 dans le numérateur de f'(x). Les racines ne sont donc pas l'opposé de celles de f'(x) pour x>0, alors que c'est le cas dans la réponse.

    Aussi, je dois trouver un minimum en x=0. Je ne vois pas d'où il pourrait venir.


  • mtschoon

    @lala-o ,

    Comme déjà dit, si tu connais, utiliser la parité permet de trouver le signe le la fonction dérivée sans calcul pour x négatif, en connaissant le signe de la dérivée pour x positif.

    Si tu fais le calcul pour xxx négatif, tu dois trouver, sauf erreur,
    f′(x)=5(−4x2−8x−1)e−2x2x+2)2f'(x)=\dfrac{5(-4x^2-8x-1)e^{-2x^2}}{x+2)^2}f(x)=x+2)25(4x28x1)e2x2

    Pour xxx positif, la dérivée s'annule pour x=2+32x=\dfrac{2+\sqrt 3}{2}x=22+3 et pour x=2−32x=\dfrac{2-\sqrt 3}{2}x=223

    Pour xxx négatif, la dérivée s'annule pour x=−2−32x=\dfrac{-2-\sqrt 3}{2}x=223 et pour x=−2+32x=\dfrac{-2+\sqrt 3}{2}x=22+3, ce qui est évident pour raison de parité.


  • -lala-o

    Ah oui, j'ai fais une erreur de signe. Mais je ne comprends toujours pas comment déterminer ce qu'il se passe en x=0? Pourquoi 0 n'apparait il pas dans les racines de f'(x) si c'est un extremum?


  • mtschoon

    @lala-o a dit dans tableau de signe de la fonction dérivée :

    Aussi, je dois trouver un minimum en x=0. Je ne vois pas d'où il pourrait venir.

    Si tu cherches soigneusement le sens de variation de fff, tu trouveras effectivement un minimum local pour x=0x=0x=0 Point I(0,3.5)I(0,3.5)I(0,3.5) sur la courbe.
    Cela ne correspond pas à une valeur qui annule la dérivée.
    C'est seulement le point de la courbe qui est sur l'axe des ordonnées (axe de symétrie)
    fff est croissante sur [0,2−32]\biggr[0,\dfrac{2-\sqrt 3}{2}\biggr][0,223] (du point I au point A)
    fff est décroissante sur [−2+32,0]\biggr[\dfrac{-2+\sqrt 3}{2},0\biggr][22+3,0] (du point A' au point I)

    Je te mets un schéma approximatif pour t'éclairer et te permet de vérifier, mais si j'ai bien compris ta question, il n'est pas à faire.
    Je pense que tu dois faire seulement le tableau de variation.

    Absolu.jpg


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