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ExercicePremière, chapitre 4 — Dérivation · Taux de variation et nombre dérivé

Exercice 1

Calcul

Dans chaque cas, calculer le taux de variation de la fonction ff entre les deux réels indiqués.

a) f(x)=3x−5f(x)=3x-5 entre 11 et 44

b) f(x)=x2f(x)=x^{2} entre 22 et 55

c) f(x)=x2f(x)=x^{2} entre −1-1 et 33

d) f(x)=x3f(x)=x^{3} entre 00 et 22

e) f(x)=1xf(x)=\dfrac{1}{x} entre 11 et 44

f) f(x)=xf(x)=\sqrt{x} entre 11 et 99

g) f(x)=x2−3xf(x)=x^{2}-3x entre −2-2 et 11

h) f(x)=−4x+1f(x)=-4x+1 entre −3-3 et 55

Que remarque-t-on pour les questions a) et h) ? Expliquer.

Corrigé

On applique la définition : le taux de variation de ff entre aa et bb vaut f(b)−f(a)b−a\dfrac{f(b)-f(a)}{b-a}.

a) f(4)−f(1)4−1=7−(−2)3=93=3\dfrac{f(4)-f(1)}{4-1}=\dfrac{7-(-2)}{3}=\dfrac{9}{3}=\boxed{3}

b) f(5)−f(2)5−2=25−43=7\dfrac{f(5)-f(2)}{5-2}=\dfrac{25-4}{3}=\boxed{7}

c) f(3)−f(−1)3−(−1)=9−14=2\dfrac{f(3)-f(-1)}{3-(-1)}=\dfrac{9-1}{4}=\boxed{2}

d) f(2)−f(0)2−0=8−02=4\dfrac{f(2)-f(0)}{2-0}=\dfrac{8-0}{2}=\boxed{4}

e) f(4)−f(1)4−1=14−13=−343=−14\dfrac{f(4)-f(1)}{4-1}=\dfrac{\frac{1}{4}-1}{3}=\dfrac{-\frac{3}{4}}{3} =\boxed{-\dfrac{1}{4}}

f) f(9)−f(1)9−1=3−18=14\dfrac{f(9)-f(1)}{9-1}=\dfrac{3-1}{8}=\boxed{\dfrac{1}{4}}

g) f(−2)=4+6=10f(-2)=4+6=10 et f(1)=1−3=−2f(1)=1-3=-2, donc −2−101−(−2)=−123=−4\dfrac{-2-10}{1-(-2)}=\dfrac{-12}{3}=\boxed{-4}

h) f(−3)=13f(-3)=13 et f(5)=−19f(5)=-19, donc −19−135−(−3)=−328=−4\dfrac{-19-13}{5-(-3)}=\dfrac{-32}{8}=\boxed{-4}

Remarque sur a) et h). Les deux fonctions sont affines, et le taux obtenu est exactement leur coefficient directeur : 33 pour x↦3x−5x\mapsto 3x-5, et −4-4 pour x↦−4x+1x\mapsto -4x+1. C'est normal : le taux de variation est le coefficient directeur de la droite passant par les deux points de la courbe, et pour une fonction affine cette droite est la courbe. Le taux ne dépend donc pas des deux réels choisis.

Dans l'édifice

Thèmes

taux de variation, racine carrée, variations

Notions

dérivable

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