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ExerciceSeconde, chapitre 7 — Fonctions numériques · Variations et extremums

Exercice 13

Calcul

Ci-dessous est tracée la courbe 𝒞g\mathcal{C}_{g} de la fonction gg définie sur [−2 ;2][-2\,;2] par g(x)=x3−3xg(x)=x^{3}-3x.

Figure

1. Sur quels intervalles la fonction gg est-elle croissante ? décroissante ?

2. Dresser le tableau de variations de gg sur [−2 ;2][-2\,;2].

3. Donner le maximum de gg sur [−2 ;2][-2\,;2] ainsi que la ou les valeurs de xx en lesquelles il est atteint. Même question pour le minimum.

4. Combien l'équation g(x)=0g(x)=0 admet-elle de solutions sur [−2 ;2][-2\,;2] ?

5. Discuter, selon la valeur du réel kk, le nombre de solutions de l'équation g(x)=kg(x)=k sur [−2 ;2][-2\,;2].

Corrigé

1. En parcourant la courbe de la gauche vers la droite, on observe qu'elle monte, puis descend, puis remonte : g est croissante sur [−2 ;−1] et sur [1 ;2], deˊcroissante sur [−1 ;1]\boxed{g \text{ est croissante sur } [-2\,;-1] \text{ et sur } [1\,;2], \text{ décroissante sur } [-1\,;1]}

2.

Figure

3. Le point le plus haut de la courbe a pour ordonnée 22, et il y en a deux : celui d'abscisse −1-1 et celui d'abscisse 22. Maximum : 2, atteint pour x=−1 et pour x=2\boxed{\text{Maximum : } 2, \text{ atteint pour } x=-1 \text{ et pour } x=2} De même, le point le plus bas a pour ordonnée −2-2, atteint deux fois : Minimum : −2, atteint pour x=−2 et pour x=1\boxed{\text{Minimum : } -2, \text{ atteint pour } x=-2 \text{ et pour } x=1} Un extremum est une ordonnée : rien n'interdit qu'il soit atteint en plusieurs abscisses.

4. La courbe coupe l'axe des abscisses en trois points : L′eˊquation g(x)=0 admet 3 solutions sur [−2 ;2]\boxed{L'\text{équation } g(x)=0 \text{ admet } 3 \text{ solutions sur } [-2\,;2]} Leurs valeurs approchées sont environ −1,7-1{,}7, 00 et 1,71{,}7.

5. On fait glisser la droite horizontale d'ordonnée kk et l'on compte les intersections. Comme gg varie entre −2-2 et 22 : si k<−2 ou k>2:  aucune solutionsi k=−2 ou k=2:  2 solutionssi −2<k<2:  3 solutions\boxed{\begin{array}{ll} \text{si } k<-2 \text{ ou } k>2 & : \; \text{aucune solution} \\[1mm] \text{si } k=-2 \text{ ou } k=2 & : \; 2 \text{ solutions} \\[1mm] \text{si } -2<k<2 & : \; 3 \text{ solutions} \end{array}}

Dans l'édifice

Thèmes

ensemble de définition, courbe représentative, variations, extremums, fonction cube

Notions

application

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