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Étudier les variations des fonctions définies sur

Sommaire

Études de variations (1)Études de variations (2)De la courbe représentative de la dérivée à celle de la fonctionLecture graphiqueÉtude de fonctionTableau de variations (1)Tableau de variations (2)Tableau de variations (3)Tableau de variations (4)Variations et extrema

Études de variations (1)

Étudier les variations des fonctions définies sur
R\mathbb RR
par les expressions suivantes.
f1(x)=x2−2x−3f_1(x) = x^2 - 2x - 3f1​(x)=x2−2x−3
f2(x)=x3−6x2+9x+1f_2(x) = x^3 -6x^2 + 9x + 1f2​(x)=x3−6x2+9x+1
f3(x)=14x4−2x3+4x2+1f_3(x) = \dfrac{1}{4}x^4 - 2x^3 + 4x^2 + 1f3​(x)=41​x4−2x3+4x2+1

Études de variations (2)

Étudier les variations des fonctions définies par les expressions suivantes sur chacun des intervalles suivants.
f1(x)=x−1x+1f_1(x) = \dfrac{x-1}{x+1}f1​(x)=x+1x−1​
 sur
I=]−∞  ;  −1[I = \left]-\infty \; ; \; -1\right[I=]−∞;−1[
f2(x)=2x2−7x+5x2−5x+7f_2\left(x\right) = \dfrac{2x^2 -7x + 5}{x^2 - 5x + 7}f2​(x)=x2−5x+72x2−7x+5​
 sur 
I=RI = \mathbb{R}I=R
f3(x)=2x2−9x+4x2+x−12f_3\left(x\right) = \dfrac{2x^2 - 9x + 4}{x^2 + x - 12}f3​(x)=x2+x−122x2−9x+4​
 sur 
I=]−4  ;  3[I = \left]-4 \; ; \; 3\right[I=]−4;3[
f4(x)=2x2+x−13x2−x−2f_4\left(x\right) = \dfrac{2x^2 + x - 13}{x^2 - x - 2}f4​(x)=x2−x−22x2+x−13​
 sur 
I=]2  ;  +∞[I = \left]2 \; ; \; +\infty\right[I=]2;+∞[
f5(x)=x2+3x−1f_5\left(x\right) = \dfrac{x^2 + 3}{x-1}f5​(x)=x−1x2+3​
 sur 
I=]−∞  ;  1[I = \left]-\infty \; ; \; 1\right[I=]−∞;1[
f6(x)=−x2+5x+1f_6\left(x\right) = \dfrac{-x^2 + 5}{x + 1}f6​(x)=x+1−x2+5​
 sur 
I=]−1  ;  +∞[I = \left]-1 \; ; \; +\infty\right[I=]−1;+∞[

De la courbe représentative de la dérivée à celle de la fonction

Voici la courbe représentative de la fonction dérivée de l'une des trois fonctions représentées plus bas. Laquelle ?

Lecture graphique

La figure suivante montre la courbe représentative 
Cf\mathcal{C}_fCf​
d'une fonction
fff
 dérivable sur
R\mathbb{R}R
. On désigne par
f′f'f′
 la dérivée de la fonction
fff
.
On sait que
Cf\mathcal{C}_fCf​
 admet une tangente parallèle à l'axe des abscisses au point
A(2  ;  6)\text A\left(2 \; ; \; 6\right)A(2;6)
 et au point
B(0  ;  2)\text B\left(0 \; ; \; 2\right)B(0;2)
. 
À partir du graphique et des informations données, répondre aux questions suivantes.
1.Déterminer
f(2)f(2)f(2)
 et
f′(2)f'(2)f′(2)
.
2.Parmi les trois courbes tracées ci-dessous, quelle est la courbe représentative de la fonction
f′f'f′
 ? Justifier la réponse.
3.Parmi les trois courbes tracées ci-dessus, quelle est la courbe représentative de la fonction
FFF
 qui a pour dérivée
fff
 ? Justifier la réponse.

Étude de fonction

Soit 
f
 une fonction définie sur 
I=[-6 ; 5]
 par 
f(x)=\frac{-4}{x^2+3}
.
1.Montrer que
f
est dérivable sur
I
et que, pour tout 
x \in I
,  
f'(x)=\frac{-8x}{(x^2+3)^2}
.
2.Déterminer le signe de 
f'(x)
sur
I
.
3.Dresser le tableau de variations de 
f
 sur 
I
.
4.Préciser les extrema de 
f
 sur 
I
.

Tableau de variations (1)

Dresser le tableau de variations de la fonction
fff
 définie par 
f(x)=−x2+5x+1f\left(x\right) = \dfrac{-x^2 +5}{x + 1}f(x)=x+1−x2+5​
 sur l'intervalle
]−1;+∞[]-1;+\infty[]−1;+∞[
.

Tableau de variations (2)

Dresser le tableau de variations de la fonction
fff
 définie par
f(x)=x2+3x−1f\left(x\right) = \dfrac{x^2 + 3}{x - 1}f(x)=x−1x2+3​
 sur l'intervalle
]1;+∞[]1;+\infty[]1;+∞[
.

Tableau de variations (3)

Soit
hhh
la fonction définie par
h(x)=2x2−9x+4x2+x−12h(x) = \dfrac{2x^2 -9x + 4}{x^2 + x - 12}h(x)=x2+x−122x2−9x+4​
.
1.Vérifier que l'ensemble de définition de
hhh
est
I=]−∞;−4[∪]−4;3[∪]3;+∞[I=]-\infty;-4[\cup]-4;3[\cup]3;+\infty[I=]−∞;−4[∪]−4;3[∪]3;+∞[
.
2.Dresser le tableau de variations de
hhh
.

Tableau de variations (4)

Dresser le tableau de variations de la fonction
ggg
 définie par
g(x)=2x2−7x+5x2−5x+7g(x) = \dfrac{2x^2 - 7x + 5}{x^2 - 5x + 7}g(x)=x2−5x+72x2−7x+5​
 sur son ensemble de définition.

Variations et extrema

Soit 
fff
 la fonction définie sur 
I=]−∞  ; 0[∪]0 ;+∞[I=\left]-\infty \; ; \ 0\right[ \cup \left] 0 \ ; +\infty\right[I=]−∞; 0[∪]0 ;+∞[
 par 
f(x)=1x+4xf(x) = \dfrac{1}{x} + 4xf(x)=x1​+4x
.
1.Calculer 
f′(x)f'(x)f′(x)
 pour tout réel 
xxx
 non nul.
2.Étudier les variations de la fonction 
fff
 et dresser son tableau de variations.
3.La fonction 
fff
 admet-elle un maximum ? un minimum ? Justifier.