-->

Dérivation et étude des fonctions — 2ème Bac Sciences PC/SVT | Partie 2

📕 Dérivation et étude des fonctions — 2ème Bac Sciences PC/SVT | Partie 2
Exercice 12

Dans chacun des cas suivants, étudier la concavité de la courbe \(\mathscr{C}_f\) de \(f\) en déterminant ses éventuels points d'inflexion :

1)

\[ f(x)=x^3-3x^2+2 \]

2)

\[ f(x)=\sqrt[3]{x^2+x}+x \]

3)

\[ f(x)=\frac{x}{x^2+1} \]

4)

\[ f(x)=\frac{1}{\sqrt{x}-1} \]

5)

\[ f(x)=x+\frac{1}{\sqrt{1+x^2}} \]

6)

\[ f(x)=\frac{2x-1}{x^2-x-2} \]

📖 Corrigé

Le corrigé sera ajouté prochainement.

\textbf{Exercice 12}

Dans chacun des cas suivants, étudier la concavité de la courbe
$\mathscr{C}_f$ de $f$ en déterminant ses éventuels points d'inflexion:

1) $f(x)=x^3-3x^2+2$

2) $f(x)=\sqrt[3]{x^2+x}+x$

3) $f(x)=\frac{x}{x^2+1}$

4) $f(x)=\frac{1}{\sqrt{x}-1}$

5) $f(x)=x+\frac{1}{\sqrt{1+x^2}}$

6) $f(x)=\frac{2x-1}{x^2-x-2}$
Exercice 13

Dans chacun des cas suivants, montrer que le point \(\Omega\) est un centre de symétrie de la courbe \(\mathcal{C}_f\) de \(f\) :

1) \(f(x)=x^3-3x^2+x+1\) et \(\Omega(1\,;0)\).

2) \(f(x)=\dfrac{3x^2+8x+4}{x+1}\) et \(\Omega(-1\,;2)\).

3) \(f(x)=2x+1+\dfrac{1}{x-2}\) et \(\Omega(2\,;5)\).

📖 Corrigé

Le corrigé sera ajouté prochainement.

\textbf{Exercice 13}

Dans chacun des cas suivants, montrer que le point $\Omega$
est un centre de symétrie de la courbe $\mathcal{C}_f$ de $f$ :

1) $f(x)=x^3-3x^2+x+1$ et $\Omega(1 ; 0)$

2) $f(x)=\frac{3x^2+8x+4}{x+1}$ et $\Omega(-1 ; 2)$

3) $f(x)=2x+1+\frac{1}{x-2}$ et $\Omega(2 ; 5)$
Exercice 14

Soit \(f\) la fonction numérique définie sur \(\mathbb{R}\) par :

\[ f(x)=3x^5-5x^3-180x+2 \]

1) Montrer que le point \(\Omega(0\,;2)\) est un centre de symétrie de la courbe \(\mathscr{C}_f\) de la fonction \(f\).

2) Sachant que \(f\) est strictement croissante sur \([2\,;+\infty[\), déterminer le sens de variation de \(f\) sur \(]-\infty\,;-2]\).

📖 Corrigé

Le corrigé sera ajouté prochainement.

\textbf{Exercice 14}

Soit $f$ la fonction numérique définie sur $\mathbb{R}$ par:

$$
f(x)=3x^5-5x^3-180x+2
$$

1) Montrer que le point $\Omega(0 ; 2)$ est un centre de symétrie
de la courbe $\mathscr{C}_f$ de la fonction $f$.

2) Sachant que $f$ est strictement croissante sur $[2 ;+\infty[$,
déterminer le sens de variation de $f$ sur $]-\infty ;-2]$.
Exercice 15

Soit \(f\) la fonction définie par :

\[ f(x)=\sqrt{x^2+5}+3x \]

Montrer que la courbe \(\mathscr{C}_f\) de la fonction \(f\) admet deux asymptotes obliques à déterminer.

📖 Corrigé

Le corrigé sera ajouté prochainement.

\textbf{Exercice 15}

Soit $f$ la fonction définie par :

$$
f(x)=\sqrt{x^2+5}+3x
$$

Montrer que la courbe $\mathscr{C}_f$ de la fonction $f$
admet deux asymptotes obliques à déterminer.
Exercice 16

Étudier les branches infinies de la courbe \(\mathscr{C}_f\) de la fonction \(f\) dans chacun des cas suivants :

1)

\[ f(x)=2x-1+\frac{4}{x^2} \]

2)

\[ f(x)=\sqrt[3]{x^2+1}+2x \]

3)

\[ f(x)=\frac{1-2x}{x^2+1} \]

4)

\[ f(x)=\frac{2x^2+x+3}{x+1} \]

5)

\[ f(x)=\frac{2x+5}{x^3-8} \]

6)

\[ f(x)=3x-1+\frac{1}{\sqrt{x}} \]

7)

\[ f(x)=2x-\sqrt{x^2+1} \]

8)

\[ f(x)=\sqrt{x^2+2x}-5x-3 \]

📖 Corrigé

Le corrigé sera ajouté prochainement.

\textbf{Exercice 16}

Étudier les branches infinies de la courbe $\mathscr{C}_f$
de la fonction $f$ dans chacun des cas suivants :

1) $f(x)=2x-1+\frac{4}{x^2}$

2) $f(x)=\sqrt[3]{x^2+1}+2x$

3) $f(x)=\frac{1-2x}{x^2+1}$

4) $f(x)=\frac{2x^2+x+3}{x+1}$

5) $f(x)=\frac{2x+5}{x^3-8}$

6) $f(x)=3x-1+\frac{1}{\sqrt{x}}$

7) $f(x)=2x-\sqrt{x^2+1}$

8) $f(x)=\sqrt{x^2+2x}-5x-3$
Exercice 17

Soit \(f\) la fonction numérique définie sur \(\mathbb{R}\) par :

\[ f(x)= \begin{cases} x^3+12x-1, & x\leq0,\\[5pt] \sqrt{1+x^2}-x, & x>0. \end{cases} \]

et soit \(\mathscr{C}_f\) sa courbe représentative dans un repère \((O;\vec{i};\vec{j})\).

1) Calculer :

\[ \lim_{x\to+\infty}f(x) \qquad\text{et}\qquad \lim_{x\to-\infty}f(x) \]

2) Étudier la continuité de la fonction \(f\) sur \(\mathbb{R}\).

3) Étudier la dérivabilité à droite en \(0\) de \(f\).

4) Étudier les branches infinies de la courbe \(\mathscr{C}_f\).

5)

a) Calculer \(f'(x)\) pour tout \(x\in\mathbb{R}^{*}\).

b) En déduire que \(f\) est strictement croissante sur \(]-\infty\,;0[\) et strictement croissante sur \(]0\,;+\infty[\), puis dresser le tableau de variations de \(f\).

6) Montrer que l'équation \(f(x)=0\) admet une solution unique \(\alpha\) dans \(]-\infty\,;0[\), puis vérifier que :

\[ -\frac{1}{12}\mathrel{\lt}\alpha\mathrel{\lt}0 \]

7) Tracer la courbe \(\mathscr{C}_f\).

8) Soit \(g\) la restriction de la fonction \(f\) sur \(]0\,;+\infty[\).

a) Montrer que \(g\) admet une fonction réciproque \(g^{-1}\) définie sur un intervalle \(J\) à déterminer.

b) Étudier la continuité et la dérivabilité de \(g^{-1}\) sur l'intervalle \(J\).

c) Déterminer \(g^{-1}(x)\) pour tout \(x\in J\).

📖 Corrigé

Le corrigé sera ajouté prochainement.

\textbf{Exercice 17}

Soit $f$ la fonction numérique définie sur $\mathbb{R}$ par:

$$
\begin{cases}
f(x)=x^3+12x-1 & \text{ si } x\leq0\\
f(x)=\sqrt{1+x^2}-x & \text{ si } x>0
\end{cases}
$$

et soit $\mathscr{C}_f$ sa courbe représentative dans
un repère $(O ; \vec{i} ; \vec{j})$.

1) Calculer
$\lim_{x\rightarrow+\infty}f(x)$
et
$\lim_{x\rightarrow-\infty}f(x)$.

2) Étudier la continuité de la fonction $f$ sur $\mathbb{R}$.

3) Étudier la dérivabilité à droite en 0 de $f$.

4) Étudier les branches infinies de la courbe $\mathscr{C}_f$.

5) a) Calculer $f^{\prime}(x)$ pour tout $x\in\mathbb{R}^{*}$.

b) En déduire que $f$ est strictement croissante sur
$]-\infty ;0[$ et strictement croissante sur
$]0 ;+\infty[$ puis dresser le tableau de variations de $f$.

6) Montrer que l'équation $f(x)=0$ admet une solution unique
$\alpha$ dans $]-\infty ;0[$ puis vérifier que
$\alpha\in]-\frac{1}{12};0[$.

7) Tracer la courbe $\mathscr{C}_f$.

8) Soit $g$ la restriction de la fonction $f$ sur $]0 ;+\infty[$.

a) Montrer que $g$ admet une fonction réciproque $g^{-1}$
définie sur un intervalle $J$ à déterminer.

b) Étudier la continuité et la dérivabilité de $g^{-1}$
sur l'intervalle $J$.

c) Déterminer $g^{-1}(x)$ pour tout $x\in J$.
Exercice 18

Soit \(g\) la fonction numérique définie sur \(\mathbb{R}\) par :

\[ g(x)=x^3-6x^2+9x-2 \]

et soit \(\mathscr{C}_g\) sa courbe représentative dans un repère orthonormé \((O;\vec{i};\vec{j})\).

1) Étudier les branches infinies de la courbe \(\mathscr{C}_g\).

2) Calculer \(g'(x)\) pour tout \(x\in\mathbb{R}\), puis dresser le tableau de variations de la fonction \(g\).

3)

a) Montrer que \(I(2\,;0)\) est un centre de symétrie de la courbe \(\mathscr{C}_g\).

b) Donner l'équation de la tangente \((T)\) à la courbe \(\mathcal{C}_g\) au point \(I\).

4) Étudier la concavité de la courbe \(\mathscr{C}_g\).

5) Tracer \((T)\) et \(\mathscr{C}_g\) dans le repère \((O;\vec{i};\vec{j})\).

📖 Corrigé

Le corrigé sera ajouté prochainement.

\textbf{Exercice 18}

Soit $g$ la fonction numérique définie sur $\mathbb{R}$ par :

$$
g(x)=x^3-6x^2+9x-2
$$

et soit $\mathscr{C}_g$ sa courbe représentative dans
un repère orthonormé $(O ; \vec{i} ; \vec{j})$.

1) Étudier les branches infinies de la courbe $\mathscr{C}_g$.

2) Calculer $g^{\prime}(x)$ pour tout $x\in\mathbb{R}$
puis dresser le tableau de variations de la fonction $g$.

3) a) Montrer que $I(2 ; 0)$ est un centre de symétrie
de la courbe $\mathscr{C}_g$.

b) Donner l'équation de la tangente $(T)$ à la courbe
$\mathcal{C}_g$ au point $I$.

4) Étudier la concavité de la courbe $\mathscr{C}_g$.

5) Tracer $(T)$ et $\mathscr{C}_g$ dans le repère
$(O ; \vec{i} ; \vec{j})$.