تمارين - 1BACSEF

الأولى باكالوريا العلوم التجريبية – خيار فرنسي


درس : Généralités sur les fonctions

Exercice 1

Soit ff la fonction numérique définie par : f(x)=x3x2+1f(x)=\dfrac{x^3}{x^2+1}

et (Cf)(C_f) sa courbe représentative dans un repère orthonormé (O,i,j)(O,\vec{i},\vec{j})

  1. Comparer la fonction ff et la fonction gg définie par : g(x)=x2x2+1g(x)=\frac{x^2}{x^2+1}
  2. Etudier la position relative de la droite (Δ):y=x(\Delta) : y=x et la courbe (Cf)(C_f)

il est claire que les deux fonctions ff et gg sont définies sur R\R car : xR ; x2+10\forall x\in\R ~;~x^2+1\ne0

  1. Soit xRx\in\R on a : f(x)g(x)=x3x2x2+1=x2(x1)x2+1f(x)-g(x)=\dfrac{x^3-x^2}{x^2+1}=\dfrac{x^2(x-1)}{x^2+1} or xR ; x2x2+10\forall x\in\R~;~\dfrac{x^2}{x^2+1}\ge0
f(x)g(x)=0    x2(x1)    x=0 ou x=1f(x)-g(x)=0 \iff x^2(x-1) \iff x=0 ~ou~x=1
  • les courbes (Cf)(C_f) et (Cg)(C_g) se coupent en deux points O(0,0)O(0,0) et A(1,12)A(1,\frac12)
  • Si x>1x>1 alors f(x)g(x)>0f(x)-g(x) > 0 et donc x>1 ; f(x)>g(x)\forall x>1 ~;~f(x)> g(x)

graphiquement : La courbe (Cf)(C_f) est située au dessus de la courbe (Cg)(C_g) sur l’intervalle ]1;+[]1;+\infty[

  • Si x<1x<1 alors f(x)g(x)<0f(x)-g(x) < 0 et donc x<1 ; f(x)<g(x)\forall x<1 ~;~f(x)<g(x)

graphiquement : La courbe (Cf)(C_f) est située en dessous de la courbe (Cg)(C_g) sur l’intervalle ];1[]-\infty;1[ 2. étudions la position relative de (Cf)(C_f) et (Δ)(\Delta)

Soit xRx\in\R on a : f(x)(x)=x2x2+1x=x3x3xx2+1=xx2+1f(x)-(x)=\dfrac{x^2}{x^2+1}-x=\dfrac{x^3-x^3-x}{x^2+1}=\dfrac{-x}{x^2+1}

f(x)(x)=0    x=0    x=0f(x)-(x)=0 \iff -x=0 \iff x=0

or xR ; x2+1>0\forall x\in\R~;~x^2+1>0 donc :

  • la courbe (Cf)(C_f) et la droite (Δ)(\Delta) se coupent en un point O(0,0)O(0,0).
  • Si x<0x<0 alors f(x)(x)>0f(x)-(x) > 0 et donc x<0 ; f(x)>x\forall x<0 ~;~f(x) > x

graphiquement : La courbe (Cf)(C_f) est située au dessus de la droite (Δ)(\Delta) sur l’intervalle ];0[]-\infty;0[

  • Si x>0x>0 alors f(x)(x)<0f(x)-(x) < 0 et donc x>0 ; f(x)<x\forall x>0 ~;~f(x)<x

graphiquement : La courbe (Cf)(C_f) est située en dessous de la droite (Δ)(\Delta) sur l’intervalle ]0;+[]0;+\infty[

On a tracé ce graphe par un ordinateur :

O~i~j(Cg)(Cf)(Δ)