تمارين - 2BACSEF

التانية باكالوريا العلوم التجريبية – خيار فرنسي


درس : Dérivabilité et étude de fonctions

Exercice 3

Soient uu, vv et ff les fonctions définies sur R\R par :

u(x)=x42x3+3x1  ;  v(x)=x2+1u(x)=x^4-2x^3+3x-1 ~~;~~ v(x)=x^2+1
f(x)=x42x3+3x1x2+1f(x)=\frac{x^4-2x^3+3x-1}{x^2+1}
  1. Calculer u(x)u'(x) ; v(x)v'(x) et f(x)f'(x)
  2. Déterminer la fonction dérivée dans chacun des cas suivants
  • g:x2x1xg:x\mapsto 2x-\frac{1}{x}
  • h:x2x2+xxh:x\mapsto 2x^2+x\sqrt{x}

Correction

1.
  • La fonction uu est dérivable sur R\R car foncction polynôme et on a :

    (xR)  :u(x)=4x36x2+3(\forall x\in\R)~~:u'(x)=4x^3-6x^2+3
  • La fonction vv est dérivable sur R\R car foncction polynôme et on a :

(xR)  :v(x)=2x(\forall x\in\R)~~:v'(x)=2x
  • La fonction ff est dérivable sur R\R car foncction rationnelle définie sur R\R

    et on a : (xR)(\forall x\in\R)

    f(x)=u(x)v(x)u(x)v(x)v2(x)=2x52x4+4x39x2+2x+3(x2+1)2\begin{align*}\hspace*{-1cm} f'(x)&=\frac{u'(x)v(x)-u(x)v'(x)}{v^2(x)}\\ %&=\frac{(4x^3-6x^2+3)(x^2+1)-(x^4-2x^3+3x-1)(2x)}{(x^2+1)^2} \\ &=\frac{2x^5-2x^4+4x^3-9x^2+2x+3}{(x^2+1)^2} \end{align*}
2.
  • g:x2x1xg:x\mapsto 2x-\frac{1}{x}

    La fonction gg est dérivable sur R\R^* comme somme de deux fonctions dérivables sur R\R^* (x2xx\mapsto2x et x1xx\mapsto\frac{-1}{x})

(xR) : f(x)=21x2=2+1x2(\forall x\in\R^*)~:~f'(x)=2-\frac{-1}{x^2}=2+\frac{1}{x^2}
  • h:x2x2+xxh:x\mapsto 2x^2+x\sqrt{x}

    La fonction hh est dérivable sur R+\R^*_+ comme somme et produit de fonctions dérivables sur R+\R^*_+
    (x2x2x\mapsto 2x^2 et xxxx\mapsto x\sqrt{x} et xxx \mapsto\sqrt{x})

    donc on a : (xR+)(\forall x\in\R^*_+)

    f(x)=4x+1×x+x×12x=4x+x+x×x2x2=4x+x+x2=8x+3x2\begin{align*} f'(x)&=4x+1\times\sqrt{x}+x\times\frac{1}{2\sqrt x} \\ &=4x+\sqrt x +x\times \frac{\sqrt{x}}{2\sqrt{x}^2} \\ &=4x+\sqrt x +\frac{\sqrt{x}}{2} =\frac{8x+3\sqrt{x}}{2} \end{align*}