Déterminer le sens de variation d'une fonction polynôme de degré 2 - Exercice 2
6 min
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Soit f la fonction définie sur [0;7] par f(x)=−2x2+20x+1 . On admet que f est dérivable sur [0;7] .
Question 1
Calculer f′(x) .
Correction
La dérivée d'un nombre est 0.
La dérivée d'un nombre×x est nombre.
La dérivée de x2 est 2x.
La dérivée d'un nombre×x2 est nombre×2x.
f est dérivable sur [0;7]. f′(x)=−2×2x+20 Ainsi :
f′(x)=−4x+20
Question 2
Etudier le signe de f′(x) sur l'intervalle [0;7] et en déduire le tableau de variation de la fonction f .
Correction
Si f′ est négative sur [a;b] alors f est décroissante sur [a;b].
Si f′ est positive sur [a;b] alors f est croissante sur [a;b].
D'après la question précédente, nous savons que :
f′(x)=−4x+20
Ici la dérivée est une fonction du 1er degré. Pour étudier son signe, nous allons résoudre l'équation f′(x)=0. 1ère étape : Résoudre l'équation f′(x)=0 f′(x)=0 équivaut successivement à : −4x+20=0 −4x=−20 x=−4−20
x=5
2ème étape : Donner le sens de variation de la fonction f′.
En italique ce sont des phrases explicatives qui ne doivent pas apparaitre sur vos copies, elles servent juste à vous expliquer le raisonnement.
Soit x↦−4x+20 est une fonction affine décroissante car son coefficient directeur (taux d'accroissement) m=−4<0. (Cela signifie que la fonction DESCEND donc on commencera dans la ligne −4x+20 par le signe (+) et dès que l'on dépasse la valeur x=5 on mettra le signe (−) dans le tableau de signe.) Il en résulte donc que :
si x∈[0;5] alors f′(x)≥0 et donc f est croissante sur cet intervalle.
si x∈[5;7] alors f′(x)≤0 et donc f est décroissante sur cet intervalle.
Nous traduisons toutes ces informations dans le tableau de variation ci-dessous :
De plus :
f(0)=−2×02+20×0+1⇔f(0)=1
f(5)=−2×52+20×5+1⇔f(5)=51
f(7)=−2×72+20×7+1⇔f(7)=43
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