INFO EX2 SUJET COMMUN 1S

                                 INFO EX 2      SUJET  COMMUN  1S          2 avril 2010         2 heures  

          EXERCICE 2   

       1. Soit la fonction  f : x  →  x +(  3 / x  ) - ( 1 / x² )    définie sur IR•  .           

                   Déterminer la fonction dérivée f ' de f.

                   f est la somme de trois fonctions définies et dérivables sur R*.

                  Donc la fonction f est définie et dérivable dans IR*.

                La fonction dérivée de  x  → x      est   x  →   1   .

                La fonction dérivée de  x  →  1  / x      est   x  →  - 1 / x²    .

                 La fonction dérivée de  x  →  1  / x²      est   x  →  - 2 / x3    .

       (  On peut utiliser la formule ( 1 / v ) ' =  - v ' / v²      avec v : x  →  x²    et  v ' :   x →  2 x  )

              Ainsi : 

             Conclusion:    f '  :   x → 1  -  ( 3 /  x²  )  + ( 2 / x3   )         sur IR*.   

               2. Soit  la fonction g: x →  x3 - 3x + 2 définie sur IR.

                   a. Montrer que l'équation g( x ) = 0 admet une racine évidente.

                     1 - 3 + 2 = 0

                    La somme des coefficient du polynôme g( x ) étant nulle on peut dire:

                Conclusion:  1 est une racine évidente de g(x ) = 0  

                   b. Déterminer trois réels a , b, c tels que :

                          g( x )  = ( x -  1 )( a x2 + b x + c )    pour tout réel x. 

                       On peut procéder par division:

                       On obtient:   g( x ) = ( x - 1 ) ( x²  + x - 2 )

                     Conclusion:   a = 1     b = 1   c = - 2

                   c. Donner le signe de g( x ) suivant x.

                          On a :   g( x ) =  ( x - 1 )² ( x + 2 )

                          g( x ) = 0 ssi  x = 1 ou x = - 2

                          g( x ) est toujours du signe de x + 2.

                      Conclusion:              

x - ∞           - 2          1          + ∞
g( x )           -      0    +     0   +

                   d. Montrer que f '( x ) est du signe de g( x ) / x pour tout  x dans IR .

                        Soit x dans IR*.

                        On a:      f '( x ) = 1 - (  3 / x²  ) +  ( 2 / x3 )

                         Donc:         f '( x ) =   (   x3  - 3 x + 2 ) /  x3  

                          c-à-d      f ' ( x ) = g( x ) / x3    =  ( 1 / x² ) ( g( x ) / x  )  

                        Conclusion:   f ' ( x ) est du signe de g( x ) / x pour tout x dans IR*    

                   e. Donner le tableau de variation de la fonction f.                

x - ∞           - 2            0            1          + ∞
 g( x )      -            0            +            0       +
g( x  ) / x

      +          0    -       ||   +       0       +

                          On peut dresser le tableau de variationde f. 

x - ∞           - 2       0         1             + ∞
f ' ( x )         +       0  -     ||   +   0       +
f( x )         ↑             ↓    ||         ↑ 

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