Mathématiques : 2Bac SMA-SMB

Séance 3-3-2 : Dérivation et étude des fonctions - Partie 3 (Exercices)

 

 

Professeur : Mr CHEDDADI Haitam

 

Sommaire

 

IIX- Exercices III

8-1/ Exercice 3-1

8-2/ Exercice 3-2

8-3/ Exercice 3-3

8-4/ Exercice 3-4

 


 

8-1/ Exercice 3-1

On considère la fonction f tel que fx=2x-x+123.

  1. Déterminer Df, le domaine de définition de f, et calculer limx→+∞fx.
  1. Étudier l'asymptote de la courbe Cf au voisinage de +∞.

Soit g le prolongement de f à droite de -1.

  1. Étudier la dérivabilité de la fonction g à droite de -1.
  1. Calculer f'x, et donner le tableau de variations de f.
  1. Montrer que Cf coupe l'axe des abscisses en à point d'abscisse α∈]4;5[ (On prend 223<2).
  1. Tracer Cf.

 

 

8-2/ Exercice 3-2

Partie I

On considère la fonction f définie sur I=0;π2 par :

∀x∈[0;π2[ ; fx=Arctantanx et fπ2=π2

  1. Montrer que f est continue sur I.
  1. Étudier la dérivabilité de f à droite de 0.
  1. Montrer que f est strictement croissante sur I, et donner le tableau de variations de f.
  1. Montrer que Cf a un point de symétrie Ωπ4,π4.
  1. Résoudre dans I l'équation E:fx=x, et étudier le signe de fx-x.
  1. Tracer Cf dans un un repère orthonormé O,i→,j→ (Unité : 2cm).
Partie II

On considère la suite unn∈ℕ définie par :

u0∈I∀n∈ℕ ; un+1=fun

  1. Donner une condition nécessaire et suffisante pour que la suite unn∈ℕ soit constante.

On suppose que u0∉0;π4;π2.

  1. Montrer que la suite unn∈ℕ est convergente et calculer sa limite.

 

 

8-3/ Exercice 3-3

On considère la fonction f définie sur [-1;+∞[ par :

fx=Arctanx+1x+1 ; x>-1f-1=1

  1. Montrer que la fonctio f est continue à droite du point x0=-1.
  1. Calculer limx→+∞fx et interpréter géométriquement le résultat.

Soit X∈]0;+∞[, on pose φt=t3ArctanX-X-X3Arctant-t.

  1. Montrer que φ est dérivable sur l'intervalle ]0;X[ et calculer la dérivée φ't.
  1. Montrer que ∃c∈]0,X[ ArctanX-XX3=-131+c2.
  1. Étudier la dérivabilité de la fonction f à droite du point x0=-1.
  1. Montrer en utilisant le théorème des accroissements finis que :

∀X∈ℝ+ X1+X2≤ArctanX≤X

  1. Montrer que :

∀x∈]1;+∞[ f'x=12x+13x+1x+2-Arctanx+1

  1. Conclure que la fonction f est décroissante sur l'intervalle [1;+∞[.
  1. Montrer que l'équation fx=x admet une solution unique α, et que α∈]0;1[.
  1. Tracer Cf. (On prend α≃0,7)

On considère la fonction g définie sur ℝ+ par :

gx=x1+x2-Arctanx

  1. Calculer g'x et donner le tableau de variations de g.
  1. Conclure que ∀X∈ℝ+ gx≤π2.
  1. Montrer que ∀X∈]0;1[ f'x≤π4.

On considère la suite numérique (un)n définie par :

u0=12un+1=fun

  1. Montrer que ∀n∈ℕ 0<un<1.
  1. Montrer que ∀n∈ℕ un+1-α≤π4un-α.
  1. Montrer que (un)n est convergente et calculer sa limite.

 

 

8-4/ Exercice 3-4

Dans chacun des cas suivants, déterminer une primitive de la fonction f ainsi que les intervalles où elle est définie :

1 fx=x2+x+x32 fx=1x2+3x33 fx=xx2+14 fx=1x21x-13 5 fx=xx2-136 fx=sinx.cos3x7 fx=x21+x68 fx=sinx.cos2x