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11 Décembre 2013, Rédigé par cours thenomane Publié dans #fiche méthode Bonjour à tous. L'article de la semaine est consacré à l'étude des fonctions. Bonne lecture (^__^) ETUDE DE FONCTION 1. Ensemble de definition Les fonction étudiées sont les fonctions définies sur ℝ (ensemble des réels) ou un sous ensemble de ℝ et qui prennent leur valeur dans ℝ ou un sous ensemble de ℝ. Par défaut la fonction est définie sur ℝ, sauf si l'un des cas suivants se présente: La division par 0 est impossible. Le dénominateur de f ne doit pas être nul. Une racine carrée existe si et seulement si ce qui est sous le radical est supérieur ou égal à 0. Le radical sous la racine ne doit pas être strictement inférieur à 0. Un logarithme existe si et seulement si ce qui est sous le logarithme est strictement positif. La fonction trigonométrique tangente (notée tan) n'existe pas lorsque x= π/2 +kπ (k entier relatif) Ainsi l'ensemble de définition de f noté Df = ℝ / {valeurs interdites} 2. Parité et périodicité Soit f une fonction définie sur Df (on vérifiera au préalable que Df est symétrique par rapport à 0).
Enfin, on trace la courbe représentative de la fonction. C'est OK? Alors on reprend tout ça avec un exemple. Exemple Étude de la fonction \(f\) définie comme suit: \(f(x) = \frac{x^3 - 5x^2 - x - 3}{e^x}\) Premièrement, l'ensemble de définition est l'ensemble des réels puisque le dénominateur ne peut être nul, une exponentielle étant toujours strictement positive. \(f\) a pour ensemble de définition \(D_f = \mathbb{R}\) (tous les réels). Deuxièmement, on vérifie une éventuelle parité. \(f(-x) = \frac{-x^3 - 5x^2 + x - 3}{e^{-x}}\) et \(-f(x) = - \frac{x^3 - 5x^2 - x - 3}{e^x}\) La fonction n'est ni paire, ni impaire, ni périodique (un polynôme divisé par une exponentielle n'ayant aucune raison de l'être). Troisièmement, étudions les limites aux bornes, en l'occurrence à l'infini. En moins l'infini, on a donc moins l'infini divisé par \(0^+. \) Autant dire que la pente de la courbe est raide! \(\mathop {\lim}\limits_{x \to - \infty} f(x) = - \infty \) En plus l'infini, la forme est indéterminée (l'infini divisé par l'infini).
Ici, on reconnaît la fonction racine, multipliée par une constante négative et le tout additionné d'une constante. x\longmapsto\sqrt{x}\longmapsto-2\sqrt{x}\longmapsto-2\sqrt{x}+3 Etape 2 Donner les variations de chaque fonction de référence Donner le sens de variation de chaque fonction de référence, et effectuer les opérations successives (et les changements de sens de variation impliqués). L'addition d'une constante c à une fonction f ne change pas son sens de variation sur I. Les fonctions f\left(x\right) = x^2 et g\left(x\right) = x^2+3 ont le même sens de variation sur \mathbb{R}. D'après le cours, on sait que: La fonction x\longmapsto\sqrt{x} est croissante sur \mathbb{R}^+. Les fonctions x\longmapsto\sqrt{x} et x\longmapsto-2\sqrt{x} ont des sens de variation contraires, donc x\longmapsto-2\sqrt{x} est décroissante sur \mathbb{R}^+. L'addition d'une constante ne modifie pas le sens de variation, donc x\longmapsto-2\sqrt{x}+3 est également décroissante sur \mathbb{R}^+. Etape 3 Conclure sur les variations de f À partir des variations des fonctions de références et des éventuels coefficients multiplicateurs, déterminer les variations de la fonction.
Leur point commun: ce sont des problèmes où la clef est dans la traduction. Il faut savoir passer du graphique à une formule et vice-versa. 07 Sujets de bac corrigés 01 Sujet de Bac corrigé: étude d'une famille de fonction TANGENTE - INTERPRETATION GRAPHIQUE – CALCUL D'AIRES - METHODE Un deuxième sujet de bac corrigé d'un niveau nettement supérieur. Mais c'est tombé au bac… et vous pouvez avoir ce genre de problème en DS alors il faut s'y préparer. Je l'ai choisi car je sais que vous êtes souvent désorienté la première fois que vous devez étudier une famille de fonctions. Alors pour que vous ne soyez pas surpris en devoir ou au bac, on voit ensemble comment s'y prendre. Tu y trouveras: - Calcul de dérivées - Limites - Tableaux de variations - Croissances comparées - Questions d'interprétation graphique - Calcul d'aires (si tu as vu le chapitre Intégrales et Primitives) Si tu ne te sens pas à l'aise avec les questions d'interprétation graphique, regarde cette vidéo de méthode et la suivante.
Dans l'ordre croissant: ln(x) // racine de x // x //x^n //exp(x) 5. Asymptotes et points fixes On parle d'asymptote quand la courbe tend à se rapprocher indéfiniment d'une droite, sans l'intercepter. Asymptote verticale: la droite x = c est dite asymptote verticale de la courbe représentative de la fonction f si une des deux conditions suivantes est vérifiée: Limite de f(x) quand x tend vers c+ =l'infini Limite de f(x) quand x tend vers c- = l'infini Une asymptote verticale ne peut exister que si la fonction est discontinue en x = c Asymptote affine: la droite y = mx+c est dite asymptote affine de la courbe représentative de la fonction f si la limite de [ f(x) – (mx –c)] quand x tend vers l'infini = 0. L'asymptote affine n'est pas forcement la même en + ∞ et -∞. Les deux cas sont donc à étudier. Si m = 0, l'asymptote est dite horizontale. m = limite de [f(x) /x] quand x tend vers l'infini c = limite de [f(x) – mx] quand x tend vers l'infini Point fixe: o n dit que x appartenant à Df est un point fixe de f si f(x) = x 6.