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Question

bonjour
je suis parti en vacance et j'ai tout oublié!!! pouvez vous m'aidez pour ce devoir.

Soient f : ℝ → ℝ et g une fonction affine telle que : g (1) = 9 et g (4) = 3. x  – x² + 2x + 8 On note f la courbe représentative de f.
a) Quelle est la courbe représentative de g ? Déterminer g. Préciser son sens de variation.
b) Déterminer les réels alpha et beta tels que, x appartient à ℝ, f (x) = – (x – alpha )² + beta .
c) Déterminer l’axe de symétrie de f. Déterminer les éventuels extrema de f.
d) Prouver que f croît sur ]– ∞ ; 1] et que f décroît sur [1 ; + ∞[. Dresser le tableau des variations de f sur ℝ.
e) Tracer f ainsi que d, la représentation de g, dans le plan muni d’un repère orthonormé.
f) Résoudre algébriquement les (in)équations et vérifier graphiquement les résultats :  f (x) = 0 ;  f (x) = 10 ;  f (x) ≤ g (x).

1 Réponse

  • a) g est une fonction affine, sa courbe représentative est une droite.
    G est de la forme g(x)=ax+b
    Or g(1)=9 donc a+b=9 soit b=9-a
    g(4)=3 donc 4a+b=3 soit 4a+9-a=3
    Donc 3a=-6 soit a=-2 donc b=11
    g(x)=-2x+11
    a<0 donc g est décroissante.

    b) f(x)=-x²+2x+8
    f(x)=-(x²-2x-8)=-(x²-2*1*x+1-1-8)=-((x-1)²-9)=-(x-1)²+9
    Donc α=1 et β=9

    c) La courbe de f est une parabole, son sommet est en (1;9) et son axe de symétrie est la droite x=1. Le sommet est un maximum.

    d) Soit a et b ∈]-∞;1] tels que a<b
    Alors a-1<b-1<0 car a<b<1
    donc (a-1)²>(b-1)² car la fonction carré est décroissante sur IR-
    ⇔-(a-1)²<-(b-1)²
    ⇔9-(a-1)²<9-(b-1)²
    ⇔f(a)<f(b) donc f est croissante sur ]-∞;1]

    De même :
    Soit a et b ∈[1;+∞[ tels que a<b
    Alors 0<a-1<b-1 car 1<a<b
    donc (a-1)²<(b-1)² car la fonction carré est croissante sur IR+
    ⇔-(a-1)²>-(b-1)²
    ⇔9-(a-1)²>9-(b-1)²
    ⇔f(a)>f(b) donc f est décroissante sur ]-∞;1]

    x          -∞                                1                              +∞
    f(x)                  croissante        9      décroissante

    e) Voir graphe joint

    f) f(x)=0
    ⇔-x²+2x+8=0
    Δ=2²+4*1*8=36
    √Δ=6
    x1=(-2+6)/(-2)=-2
    x2=(-2-6)/(-2)=4

    f(x)=10
    ⇔-x²+2x+8=10
    -x²+2x-2=0
    Δ=2²-4*1*2=-4 <0 donc pas de solutions

    f(x)≤g(x)
    ⇔-x²+2x+8≤-2x+11
    ⇔-x²+4x-3≤0
    On cherche les racines de -x²+4x-3
    Δ=4²-4*1*3=16-12=4
    x1=(-4+2)/(-2)=1
    x2=(-4-2)/(-2)=3
    Une parabole est du signe de a (coefficient du x²) a l'extérieur des racines donc
    -x²+4x-3≤0 sur ]-∞;1]U[3;+∞[
    Donc f(x)≤g(x) sur  ]-∞;1]U[3;+∞[
    Image en pièce jointe de la réponse slyz007

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