Exercice 11
f est une fonction définie par : f(x)=x2−4x2+1
et (Cf) sa courbe représentative dans un repère orthonormé (O,i,j)
- Déterminer Df le domaine de définition de la fonction f
- Montrer que f est paire et déduire un domaine d'étude DE de f
- Etudier les branches infinies de (Cf)
- Montrer que f est dérivable sur DE
- Montrer que pour tout x∈DE on a : f′(x)=(x2−4)2−10x
- Etudier le signe de f′(x) sur Df et dresser le tableau de variations de f sur DE
- Ecrire l'équation de la tangente (T) à (Cf) au point d'abscisse x0=3
- Construire la tangente (T) et la courbe (Cf)
Correction
1.
x∈Df⟺x2−4=0
x2−4=0⟺(x−2)(x+2)=0⟺x−2=0 ou x+2=0⟺x=2 ou x=−2
Df=R−{−2;2}=]−∞;−2[∪]−2;2[∪]2;+∞[
2.
-
On a Df est centré en 0 et f(−x)=f(x)
Donc f est paire
-
puisqe f est paire donc la courbe (Cf) est symétrique par rapport à l'axe des ordonnées
et donc on peut étudier f sur DE=[0,2[∪]2;+∞[
3.
-
On a : x→+∞limf(x)=1
Donc la courbe (Cf) admet une asymptote horizontale d'équation y=1 au voisinge de +∞
-
On a x→2−limf(x)=−∞ et x→2+limf(x)=+∞
Donc la courbe (Cf) admet une asymptote verticale d'équation x=2
4.
f est dérivable sur DE car fonction rationnelle
5.
Soit x∈DE, on a :
f′(x)=v2(x)u′(x)v(x)−u(x)v′(x)
avec u(x)=x2+1 et v(x)=x2−4
donc u′(x)=2x et v′(x)=2x
f′(x)=(x2−4)22x(x2−4)−(x2+1)2x=(x2−4)22x3−8x−2x3−2x=(x2−4)2−10x
6.
Soit x∈DE
pour tout x∈DE on a ; f′(x)≤0
donc f est décroissante sur DE
d'où :
7.
(T) : y=f′(x0)(x−x0)+f(x0)=f′(3)(x−3)+f(3)=−56x+528
7.
On trace la courbe (Cf) sur DE , puis on complète en utilisant la symétrie par rapport à l'axe des ordonnées, puisque
f est une fonction paire.