I ] LES FONCTIONS DE REFERENCE :

Documents pareils
Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

Développements limités, équivalents et calculs de limites

Comparaison de fonctions Développements limités. Chapitre 10

Continuité et dérivabilité d une fonction

Développements limités. Notion de développement limité

Limites finies en un point

Complément d information concernant la fiche de concordance

Exo7. Limites de fonctions. 1 Théorie. 2 Calculs

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours.

O, i, ) ln x. (ln x)2

Dérivation : cours. Dérivation dans R

I - PUISSANCE D UN POINT PAR RAPPORT A UN CERCLE CERCLES ORTHOGONAUX POLES ET POLAIRES

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

DÉRIVÉES. I Nombre dérivé - Tangente. Exercice 01 (voir réponses et correction) ( voir animation )

Fonctions de plusieurs variables

Nombre dérivé et tangente

Fonctions homographiques

Continuité en un point

Cours Fonctions de deux variables

Développements limités usuels en 0

Mais comment on fait pour...

Image d un intervalle par une fonction continue

La fonction exponentielle

I. Ensemble de définition d'une fonction

Représentation géométrique d un nombre complexe

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Mathématiques I Section Architecture, EPFL

Baccalauréat S Antilles-Guyane 11 septembre 2014 Corrigé

Commun à tous les candidats

I. Polynômes de Tchebychev

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

Exprimer ce coefficient de proportionnalité sous forme de pourcentage : 3,5 %

EXERCICE 4 (7 points ) (Commun à tous les candidats)

Problème 1 : applications du plan affine

Exercices - Fonctions de plusieurs variables : corrigé. Pour commencer

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

Développements limités

8.1 Généralités sur les fonctions de plusieurs variables réelles. f : R 2 R (x, y) 1 x 2 y 2

F411 - Courbes Paramétrées, Polaires

Exercices - Polynômes : corrigé. Opérations sur les polynômes

Baccalauréat ES/L Amérique du Sud 21 novembre 2013

FONCTION EXPONENTIELLE ( ) 2 = 0.

Pour l épreuve d algèbre, les calculatrices sont interdites.

Etude de fonctions: procédure et exemple

Fonctions de plusieurs variables et applications pour l ingénieur

Dérivation CONTENUS CAPACITÉS ATTENDUES COMMENTAIRES

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours

Calcul intégral élémentaire en plusieurs variables

Maple: premiers calculs et premières applications

Angles orientés et trigonométrie

Exercices Alternatifs. Une fonction continue mais dérivable nulle part

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2012 OBLIGATOIRE MATHÉMATIQUES. Série S. Durée de l épreuve : 4 heures Coefficient : 7 ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE

Fonctions de plusieurs variables, intégrales multiples, et intégrales dépendant d un paramètre

1 radian. De même, la longueur d un arc de cercle de rayon R et dont l angle au centre a pour mesure α radians est α R. R AB =R.

Première partie. Préliminaires : noyaux itérés. MPSI B 6 juin 2015

Baccalauréat ES Polynésie (spécialité) 10 septembre 2014 Corrigé

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

Quelques contrôle de Première S

CCP PSI Mathématiques 1 : un corrigé

IV- Equations, inéquations dans R, Systèmes d équations

Séquence 8. Fonctions numériques Convexité. Sommaire

Enoncé et corrigé du brevet des collèges dans les académies d Aix- Marseille, Montpellier, Nice Corse et Toulouse en Énoncé.

Baccalauréat L spécialité, Métropole et Réunion, 19 juin 2009 Corrigé.

1S Modèles de rédaction Enoncés

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

Soit la fonction affine qui, pour représentant le nombre de mois écoulés, renvoie la somme économisée.

Texte Agrégation limitée par diffusion interne

Fonction inverse Fonctions homographiques

Le théorème de Thalès et sa réciproque

Cours d Analyse I et II

Exercices Alternatifs. Une fonction continue mais dérivable nulle part

Priorités de calcul :

Différentiabilité ; Fonctions de plusieurs variables réelles

Cours de mathématiques

Annexe 1 Programmes des classes préparatoires aux Grandes Ecoles

n N = u N u N+1 1 u pour u 1. f ( uv 1) v N+1 v N v t

Angles orientés et fonctions circulaires ( En première S )

Optimisation des fonctions de plusieurs variables

Repérage d un point - Vitesse et

Correction du Baccalauréat S Amérique du Nord mai 2007

Programme de la classe de première année MPSI

Traceur de courbes planes

Licence Sciences et Technologies Examen janvier 2010

Continuité d une fonction de plusieurs variables

Dérivation : Résumé de cours et méthodes

Activités numériques [13 Points]

TOUT CE QU IL FAUT SAVOIR POUR LE BREVET

Baccalauréat S Nombres complexes Index des exercices sur les complexes de septembre 1999 à juin 2012 Tapuscrit : DENIS VERGÈS

AC AB. A B C x 1. x + 1. d où. Avec un calcul vu au lycée, on démontre que cette solution admet deux solutions dont une seule nous intéresse : x =

Logique. Plan du chapitre

Cours de Mécanique du point matériel

Mesure d angles et trigonométrie

Chapitre III : Fonctions réelles à une variable réelle. Notion de Limite (ses variantes) et Théorèmes d'analyse

DOCM Solutions officielles = n 2 10.

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

Baccalauréat ES Pondichéry 7 avril 2014 Corrigé

MATHÉMATIQUES EN PREMIER CYCLE PRÉSENTATION DU PROGRAMME

Section «Maturité fédérale» EXAMENS D'ADMISSION Session de février 2014 RÉCAPITULATIFS DES MATIÈRES EXAMINÉES. Formation visée

Transcription:

Chapitre 3 FONCTIONS D UNE VARIABLE REELLE LIMITES I ] LES FONCTIONS DE REFERENCE : Fonction en escalier Y Une fonction en escalier est constante par intervalles ici, f est définie sur : ]- ;a [ U [ a ; 0 [ U [ 0 ;b [ U [ b;c [ a b c O Fonction affine par morceau y Sur chacun des intervalles [a;b], [b;c] et [c;d], f est de la forme f() = m + p. a b c d Fonctions puissances, a n, n entier Fig Fig 2 La fonction f est de la forme f() = n Si n est entier positif, f est définie sur R Si n est pair, f est paire (fig ). Si n est impair, f est impaire (fig 3). Si n est entier négatif, f est définie sur R * Fig 3 Fig 4 fig : a ² fig 2 : a 3 fig 3 : a fig 4 : a ² - -

Fonctions logarithmes Courbe associée La fonction logarithme népérien On appelle logarithme népérien la primitive de la fonction f : a sur ] 0 ;+ [ et qui s annule pour =. On a ( ln ) = et ( ln u ) = u' u Si a > 0 et b > 0, ln ab = ln a + ln b Si a > 0 et b > 0, ln b a = ln a - ln b Si et a > 0, ln a = ln a ln = 0 et ln e = lim ln = - lim ln = + fi 0 + fi + lim ln = 0 lim ln = 0 fi 0 + fi + La fonction logarithme décimal (de base 0 ) Courbe associée La fonction logarithme décimal est la fonction notée log définie sur ]0 ;+ [ par : log = ln ln 0 La fonction log a les mêmes propriétés que la fonction ln. y = ln y = log log 0 = et de façon plus générale :, log 0 r = r log = r = 0 r Rq : il eiste la fonction logarithme de base a, on a alors log a = lna ln - 2 -

Fonctions eponentielle, puissance Courbe associée La fonction eponentielle On appelle fonction eponentielle la fonction réciproque de la fonction logarithme népérien. Elle se note ep ou e ( e ) = e et (e u ) =u e u y = e y = ep 0 = ep = e +* ep ( ln ) = ln ( ep ) = Pour a et b, on a : e a + b = e a. e b a e a b = eb ( e e a ) b = ( e b ) a = e a b lim e = 0 lim e = + fi - fi + y = ln lim e = 0 lim e = + fi - fi + lim n e = 0 lim e = + fi - fi + n Fonctions puissances Fonctions n avec n entier naturel non nul La fonction f : a n avec n N * est définie sur. Elle est paire si n est paire Elle est impaire si n est impaire On l étudie sur [ 0 ; + [ f ( ) = n n Comme f ( ) 0, f est croissante sur [ 0 ; + [ n : n est pair Symétrie par rapport à (O y) - 0 + f () - 0 + f () Courbes associées n : n est impair Symétrie par rapport à O - 0 + f () + 0 + f () Eemples : f () = ² f ( ) = 3 On distingue deu cas en fonction de la parité de n. - 3 -

Fonctions puissances Courbes associées Fonctions a avec a réel et > 0 f ( ) = a a - On distinguera deu cas en fonction du signe de a a avec a > 0 0 + f () + f () a avec a < 0 0 + f () - f () L étude de f pour < 0 (lorsqu elle est possible) se déduit en fonction de la parité de f. E : ½ = E : - = Fonctions circulaires La fonction cosinus f : a cos est : - définie sur R - périodique de période 2? Sa dérivée est f () = - sin La fonction sinus f : a sin est : - définie sur R - périodique de période 2? Sa dérivée est f () = cos La fonction tangente f: a tg = sin( ) cos( ) Π - n est pas définie pour = +k? 2 - est périodique de période? f () = + tan ² = cos² - 4 -

On admettra le théorème suivant : LES FONCTIONS CIRCULAIRES RECIPROQUES Soit f une fonction continue sur un intervalle I, alors f(i) est un intervalle. Si de plus f est strictement monotone sur I, deu réels distincts quelconques de I ont des images distinctes. Donc quel que soit le réel b appartenant à f(i), il eiste un réel a unique tel que f(a) = b. On dit que la fonction f, continue et strictement monotone sur I réalise une bijection de l intervalle I sur l intervalle f(i). Dans ces conditions, il eiste une fonction définie sur f(i), à valeurs dans I, elle est appelée fonction réciproque de f, on la note f. y = f () f(i) = f (y) y I Rq : une fonction continue sur un intervalle est une fonction dont on peut tracer la courbe «sans lever le crayon». Eemple : f() = ln f - () = e Eemple 2 : f() = ² f - () = - 5 -

La fonction arc sinus : Π Π Sur [ ; ] la fonction sinus est continue, strictement croissante et prend ses valeurs 2 2 continues sur [- ;]. Elle admet donc une fonction réciproque, continue, strictement Π Π croissante, définie sur [- ;] prenant ses valeurs dans l intervalle [ ; ]. 2 2 C est la fonction arc sinus notée a Arcsin y = Arcsin à = sin y avec y [ 2 Π ; 2 Π ] On montre que la fonction arcsin est dérivable sur R et on a : ( arcsin ) = ² b) La fonction arc cosinus : Sur [0; Π ] la fonction cosinus est continue, strictement décroissante et prend ses valeurs continues sur [- ;]. Elle admet donc une fonction réciproque, continue, strictement décroissante, définie sur [- ;] prenant ses valeurs dans l intervalle [0; Π ]. C est la fonction arc cosinus notée a Arccos y = Arccos = cos y avec y [0;Π ] On montre que la fonction arccos est dérivable sur R et on a : ( arccos ) = ² Rq : vous avez déjà utilisé ces fonctions sur vos calculatrices pour trouver un angle en degré par eemple : Arcos 0 «cos 0» = 90-6 -

c) La fonction arc tangente : Π Π Sur ] ; [ la fonction tangente est continue, strictement croissante et prend ses 2 2 valeurs continues sur R. Elle admet donc une fonction réciproque, continue, strictement Π Π croissante, définie sur R prenant ses valeurs dans l intervalle ] ; [. 2 2 C est la fonction arc tangente notée a Arctan y = arctan à = tan y avec y ] 2 Π ; 2 Π [ On montre que la fonction Arctan est dérivable sur R et on a : ( Arctan ) = + ² Ces trois fonctions, notamment leurs dérivées peuvent être utilisées pour le calcul d une intégrale D autres fonctions utilisées lors de résultat de calcul intégral, par eemple, ce sont les fonctions cosinus hyperbolique et sinus hyperbolique, définies par : ch t = 2 ( e t + e t ) et sh t = 2 ( e t e t ) Ces deu fonctions possèdent également des fonctions réciproques, Argch t et Argsht - 7 -

II ]ETUDE DE FONCTION : ) Plan d étude de fonction :. Ensemble de définition. 2. Parité, périodicité, ensemble d étude. 3. Limites et asymptotes (voir 2 ) 4. Etude des variations : - Calcul de f () - Signe de f () - Tableau de variations. - Etremums. 5. Etude de la concavité. 6. Compléments d informations (Centre de symétrie, tangente, intersections avec les aes, position relative, etc.) 7. Tracé de la courbe. 2 ) Limite d une fonction : a) Limite d une fonction f en 0, en a On dit que la fonction f tend vers 0 quand tend vers 0, lorsque f prend des valeurs aussi proches de 0 que l on veut dès que est assez proche de 0. On écrit : lim f() = 0 ou lim f() = L lim f(a +h) = L avec = a + h 0 a h 0 D une manière générale : La fonction f a pour limite L en 0 signifie que : lim ( f() L ) = 0 lim f() = L a a ou encore f () = L +? () avec lim? () = 0 a - 8 -

b) Cas d une limite infinie : On dit que la fonction f tend vers quand tend vers a (ou ), lorsque f prend des valeurs aussi grandes que l on veut dès que est assez proche de a. On écrit : lim f() = + a Eemples : lim a >a a = + lim = - a a <a On écrit souvent a + ou a c) Opérations algébriques sur les limites : Soient f et g deu fonctions admettant L et L comme limite en a, nous admettrons les résultats suivants : f +g a pour limite L + L f a pour limite L f g a pour limite L L f g a pour limite L L' k f a pour limite k L f a pour limite L d) Propriétés : Soient deu fonctions f et g définies sur R ou ]a ;+ [ ou ] - ;b[, on démontre et on admettra les résultats suivants : Si pour assez grand : f() g() et lim g() = + alors lim f() = + + + f() g() et lim g() = - alors lim f() = - + + f() L g() et lim g() = 0 alors lim f() = L + + Ces résultats sont valables si tend vers a ou vers -. - 9 -

e) Polynôme et fonction rationnelle en +/- : On admettra le théorème suivant : Q( ) Lorsque tend vers + ou -, un polynôme P() définit par P() = R( ) admet comme limite le quotient des limites des termes de plus haut degré. f ) Limite d une fonction composée : On admettra le théorème suivant : Si f et g sont deu fonctions ayant respectivement L et L comme limite en a, alors la fonction composée g o f a pour limite L en a. g ) Fonctions équivalentes : Les fonctions f et g sont dites équivalentes au voisinage de a s il eiste un intervalle I contenant a et une fonction e définis sur I tels que pour tout de I : f () = g () [ + e ()] avec lim e () = 0, on écrit f~g a Eemples de fonctions équivalentes au voisinage de 0 : sin ~ ln (+) ~ e ~ cos ~ Propriété : si f ~ f et si g ~ g alors f.g ~ f.g et g f ² 2 Le chapitre 5 permettra d éclaircir ces équivalences. f ~ g h ) Formes indéterminées : On appelle Forme Indéterminée (FI) tout calcul de limite correspondant à une opération «impossible». Les FI sont de la forme : «+ -», «0.»,, «0 0» Pour lever l indétermination et calculer les limites des FI, on est amené à effectuer des opérations diverses : Factorisation (polynômes, fonctions rationnelles). Epression conjuguée (racines par eemples). Etc. voir eercices. - 0 -

i ) Comportement asymptotique d une fonction : Si lim f () = + (ou - ) a alors la droite d équation = a est droite asymptote verticale à la courbe. Le signe de la limite détermine la position de la courbe. Eemple : f()= + 3 =-3 Si lim f () = L La droite d équation y = L est droite asymptote horizontale à la courbe. Le signe de f() L détermine la position de la courbe. Eemple : f()= 2 + y=2 Si lim f () = + (ou - ) +/- Courbes asymptotes : si f() = g () +? () avec? () 0 en +/- alors les courbes f et g sont des courbes asymptotes. Le signe de? () détermine la position relative des deu courbes. Eemple : f()= ² g()=²-25 - -

Méthode pratique pour déterminer d éventuelles asymptotes : Calculer les limites de f() à droite et à gauche des points où f n est pas définie, par eemple en a. Si les limites sont infinies, il y a une asymptote verticale d équation = a. Calculer les limites de f() en +/-. Si la limite est finie et vaut par eemple b il y a une asymptote horizontale en en +/-, d équation y = b. f ( ) Calculer la limite de en. Si cette limite est finie et vaut par eemple a, calculer la limite de f() a en. Si cette limite est finie et vaut par eemple b, alors y = a + b est asymptote oblique en. 3 ) Eemple d étude de fonction complète : Etude de la fonction f : f : a f () = ² 5 + 8 3 Ensemble de définition Df = / { 3 } (car = 3 annule le dénominateur) Parité f ( - ) = ² + 5 + 8 - + 3 f ( - ) f () donc f n est pas paire dans (O ;i ; j ). f ( - ) - f () donc f n est pas impaire dans (O ; i ; j ). f n est ni paire ni impaire, ni périodique, on l étudie donc sur ] - ; + [ Limites au bornes : Limites de f en + et en. lim f () = lim + + fi fi ² + = Cherchons si il eiste une asymptote oblique. Calculons la limite en + et/ou en de f ( ) : lim f ( ) ² 5 + 8 = lim ² 3 = lim + fi + fi + fi ² ² = - 2 -

Cherchons la limite en + et/ou en de f (). : lim f () = lim + + fi fi - 2 + 8-3 = 2 La droite D d équation y = 2 est asymptote oblique à la courbe en + / - Limites de f en = 3 Pour = 3, f n est pas définie ( «0 2»), on cherche donc une limite à gauche de 3 et une limite à droite de 3. Méthode : Limite à gauche : on pose = 3 h (avec h > 0) et on fait tendre h vers 0. Limite à droite : on pose = 3+h (avec h > 0) et on fait tendre h vers 0. Limite de f en 3 à gauche : On pose = 3 h. f () = f ( 3 h ) = ( 3 h ) ² + 5 ( 3 h ) + 8 = 9 6 h + h ² + 5 5 h + 8 ( 3 h ) 3 h = h ² - h + 32 - h Si h tend vers 0 ( h > 0 ) le quotient tend vers. lim f () = 0 32 = - 3 Limite de f en 3 à droite : On pose = 3 + h. f () = f ( 3 + h ) = ( 3 + h ) ² + 5 ( 3 + h ) + 8 = 9 + 6 h + h ² + 5 +5 h + 8 ( 3 + h ) 3 h = h ² + h + 32 h tend vers 32 tend vers 0 - tend vers 32 tend vers 0 + Si h tend vers 0 ( h > 0 ) le quotient tend vers +. lim f () = 0 32 + + fi 3 + La limite de f en 3 à gauche est -, la limite de f en 3 à droite est +, la droite d équation = 3 est asymptote verticale à la courbe. - 3 -

Etude des variations de f : f () est de la forme v u avec u () = ² 5+8 et v() = 3 on a donc u () = 2 5 et v () = f () = u' v uv' (Donné dans le formulaire) v ² = (2 5)( 3) (² 5 + 8). ( 3 )² = ² 6 + 7 ( 3)² Le signe de f () dépend du signe de ² 6 + 7 (car (-3)² > 0). Le discriminent vaut (-6)² - 4..7 = 36 28 = 8 Les deu racines sont = 3 2 et 2 = 3 + 2 ² 6 + 7 est positif à l etérieur de l intervalle des racines. On a par factorisation des racines ² 6 + 7 =.[ (3 2 )][-(3 + 2 )] Le tableau de variations est le suivant : - 3-2 3 3 + 2 + f () + + 2 2 + + f () +2 2 Concavité : Si f () 0 sur un intervalle I, alors f est convee. Si f () 0 sur un intervalle I, alors f est concave. Si f ( 0 ) = 0 et f change de signe en 0 alors le point d abscisse 0 est un point d infleion. Point d infleion (la tangente «traverse la courbe» CONCAVE CONVEXE - 4 -

Calcul de f ( ) Détermination de son signe f () = f () = ² 6 + 7 ( 3)² (2 6)( 3)² ( ² 6 + 7).2..( 3) (( 3)²)² 2( 3)( 3)² ( ² 6 + 7).2..( 3) ( 3) = 4 2( 3)² ( ² 6 + 7).2 ( 3) = 3 2( ² 6 + 9) 2² + 2 4 ( 3) = 3 2² 2 + 8 2² + 2 4 = 3 ( 3) 4 Finalement f () = 3 ( 3) f ne s annule jamais donc (C) ne possède pas de point d infleion. Si 3, f () <0 donc f est concave sur ]- ;3] Si 3, f () >0 donc f est convee sur [3 ;+ [ Centre de symétrie : Pour vérifier qu un point I ( a ; b ) est centre de symétrie : On effectue le changement de repère = X + a et y = Y + b. On vérifie que f ( X ) = f ( X ) ( f est impaire dans le repère centré en I). Montrons que I ( 3 ; ) est centre de symétrie de f. On pose = X + 3 et y = Y + ² 5 + 8 y = devient Y + = 3 X ² + X + 2 Soit Y = + = X ( X + 3)² 5( X + 3) + 8 ( X + 3) 3 X ² + 2 X Dans le repère centré en I, f ( X ) = f ( X ) = X ² + 2 X X ² + 2 = f ( X ) donc f est impaire dans ce repère. X Finalement, I ( 3 ; ) est centre de symétrie de la courbe de f - 5 -

Intersections avec les aes du repère : ( C ) (O) ² 5 + 8 f() = 0 =0 3 ²-5+8 = 0 =(-5)²-4..8 = -7 < 0 donc pas de solution réelle S = donc ( C ) ne coupe pas l ae des abscisses. ( C ) (Oy) 8 f(0) = 3 8 S = { ( 0; ) } 3 ( C ) passe par ( 0; 8 ) 3 Tracés D y = 2 I = 3-6 -

TD APPLICATION DU COURS Limites Eercice limites de fonction en un point Calculer (si elle eiste) la limite de f ( ) pour 0 a) f() = d) f() = ² 2 b) f() = cos. tan ² e) f() = + + ² c) f() = f) f() = + 2 si -2 - puis si -2 + ² + 5 + 6 conclure sur lim f ( ) 2 Eercice 2 limites de fonctions de références Calculer les limites suivantes : + a) lim ln + ln c) lim 4 + b) lim 2 e e d) lim 7 + Eercice 3 Calculer les limites de fonctions rationnelles suivantes a) lim ² 2 b) lim ²+ c) lim 2 ² + d) lim 3 + + + - + Eercice 4 Limites et fonctions équivalentes En utilisant les équivalences de fonctions de référence, a) Calculer lim f() = 0 cost b) Calculer lim t² t 0 cost c) Calculer lim sin t t 0 sin (2+ ) - 7 -

Eercice limites et logarithmes + 2 Soit f ( ) = ln (. Calculer lim f () + ) 2. Conclure quant à la nature de l asymptote à la courbe représentative de f en +. On donnera l équation cartésienne de cette asymptote. 3. Calculer lim f () - 2 TD 2 APPLICATION DU COURS Fonctions et asymptotes 4. Conclure quant à la nature de l asymptote à la courbe représentative de f en +. On donnera l équation cartésienne de cette asymptote. Eercice 2 limites et eponentielles Soit f la fonction définie sur R par f ( ) = + e et C sa représentation graphique dans un repère orthonormal d unité cm.. Etudier les variations de f. 2. Démontrer que C admet une asymptote oblique D dont on donnera une équation. Déterminer la position relative de C et D. 3. Montrer que C admet une tangente T parallèle à la droite d équation y = + 3. Donner une équation de T. Construire C, D et T. - 8 -

TD 3 A REALISER EN AUTONOMIE Etude de fonction complète + 2 Soit la fonction f définie par f ( ) = 3 + ln ( ). Réalisez l étude complète de cette fonction en suivant le plan d étude donné dans ce chapitre. - 9 -

RESULTATS ELEMENTS DE REPONSE DES TD Eercice TD a) 2 b) c) 2 d) e) Pas de limite si 0 2 f) Si - 2, f() + et si - 2 +, f() - donc f n admet pas de limite en 0 Eercice 2 a) 0 b) + c) 0 d) + si + et 0 si Eercice 3 a) 0 + en + b) 0 + en + c) + en + d) + Eercice 4 a) 2 b) 2 c) 0 Eercice TD 2. La limite cherchée vaut 0 2. y = 0 est asymptote horizontale à la courbe en +. 3. La limite cherchée vaut - 4. = 2 est asymptote verticale à la courbe. Eercice 2. f ( ) = e... 2. e 0 si +... 3. / TD 3 Df = ] - ;-2[ U ] 2;+ [ f n est ni paire, ni impaire, ni périodique f ( ) = ² + 2 2 ( + 2) [ ( 3)][ ( + 3)] = = ( + 2) y = 3 est asymptote oblique à ( C ) en + = - 2 est asymptote verticale à ( C ) I (-;4) est centre de symétrie à ( C ) Pour ( C ) ( O ), 0,2 ou 2,39. Pour ( C ) ( Oy ), S = f ( ) 0 sur D f, donc f n admet pas de point d infleion. - 20 -

DEVOIR A LA MAISON 2 PROBLEME z désigne le nombre complee conjugué de z. On appelle Z le nombre complee défini par la relation suivante : Z = z²-2 z +.. On pose z = + i y, où et y sont des nombres réels. Calculez en fonction de et de y la partie réelle X et la partie imaginaire Y de Z (On a donc Z = X + i Y). 2. Déterminez puis représentez dans le plan complee rapporté à un repère orthonormal l ensemble (R) des points tel que Z soit un réel. 3. Déterminez puis représentez dans le plan complee rapporté à un repère orthonormal l ensemble (N) des points tel que Z = 0. 4. Soient A, B et C les images respectives des nombres complees dont les affies sont :; -+2i ;-- 2i. Placez A, B et C dans le repère et montrez que ABC est rectangle et isocèle. PROBLEME 2 Soit la fonction f définie par f ( ) =. Déterminez D f. 3 3² 2 ² 4 + 2. Montrez que f () peut s écrire sous la forme f () = a + b + c ² 4 3. A l aide des résultats du 2 / montrez que f n est pas périodique. On pourra montrer que si T 0 eiste alors l équation f(+t)=f() est sans solution réelle. 4. Montrez que f est impaire dans le repère (A ; i ; j) avec A (0 ;-3). 5. Etudiez les limites de f au bornes de D f. A l aide de ces résultats et du 2 ), déduire les asymptotes à (C) courbe représentative de f dans un repère orthonormé. 6. Calculez f () puis dressez le tableau de variations de f. 7. Précisez la position de ( C ) par rapport à son asymptote oblique 8. Déterminez une équation de ( T ) tangente à la courbe au point d abscisse 3. 9. Déterminez la concavité et les éventuels points d infleion de f. 0. Donnez les coordonnées des points d intersection de ( C ) avec les aes du repère.. Tracez ( C ), ( T ) et ses asymptotes. - 2 -