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ExerciceSeconde, chapitre 7 — Fonctions numériques · Variations et extremums

Exercice 16

Calcul

1. La fonction ff est croissante sur [0 ;10][0\,;10]. Comparer f(2)f(2) et f(7)f(7), puis f(0,5)f(0{,}5) et f(1)f(1).

2. La fonction gg est décroissante sur [−3 ;5][-3\,;5]. Comparer g(−1)g(-1) et g(4)g(4), puis g(−2)g(-2) et g(0)g(0).

3. La fonction hh est croissante sur ]−∞ ;0]]-\infty\,;0] et décroissante sur [0 ;+∞[[0\,;+\infty[. Peut-on comparer h(−3)h(-3) et h(5)h(5) ? Expliquer.

4. En utilisant les variations des fonctions de référence, comparer sans calculatrice :

(a) 3,223{,}2^{2} et 3,323{,}3^{2}

(b) (−4)2(-4)^{2} et (−5)2(-5)^{2}

(c) 7\sqrt{7} et 8\sqrt{8}

(d) 12,5\dfrac{1}{2{,}5} et 12,7\dfrac{1}{2{,}7}

(e) 1−3\dfrac{1}{-3} et 1−2\dfrac{1}{-2}

(f) (−1,2)3(-1{,}2)^{3} et (−1,1)3(-1{,}1)^{3}

Corrigé

1. ff est croissante sur [0 ;10][0\,;10] : elle conserve l'ordre. 2⩽7  ⟹  f(2)⩽f(7);0,5⩽1  ⟹  f(0,5)⩽f(1)2\leqslant 7 \; \Longrightarrow \; \boxed{f(2)\leqslant f(7)} \qquad ; \qquad 0{,}5\leqslant 1 \; \Longrightarrow \; \boxed{f(0{,}5)\leqslant f(1)}

2. gg est décroissante sur [−3 ;5][-3\,;5] : elle inverse l'ordre. −1⩽4  ⟹  g(−1)⩾g(4);−2⩽0  ⟹  g(−2)⩾g(0)-1\leqslant 4 \; \Longrightarrow \; \boxed{g(-1)\geqslant g(4)} \qquad ; \qquad -2\leqslant 0 \; \Longrightarrow \; \boxed{g(-2)\geqslant g(0)}

3. Non : −3-3 appartient à ]−∞ ;0]]-\infty\,;0] et 55 à [0 ;+∞[[0\,;+\infty[. Les deux réels ne sont pas dans le même intervalle de monotonie. On ne peut pas comparer h(−3) et h(5)\boxed{\text{On ne peut pas comparer } h(-3) \text{ et } h(5)}

4. (a) 0⩽3,2⩽3,30\leqslant 3{,}2\leqslant 3{,}3 et la fonction carré est croissante sur [0 ;+∞[[0\,;+\infty[ : 3,22<3,32\boxed{3{,}2^{2}<3{,}3^{2}}

(b) −4-4 et −5-5 sont négatifs, et la fonction carré est décroissante sur ]−∞ ;0]]-\infty\,;0]. Comme −5⩽−4-5\leqslant -4 : (−5)2>(−4)2\boxed{(-5)^{2}>(-4)^{2}}

On le vérifie : 25>1625>16. C'est le piège classique du carré des nombres négatifs.

(c) La fonction racine carrée est croissante et 5⩽75\leqslant 7 : 5<7\boxed{\sqrt{5}<\sqrt{7}}

(d) 0<2,5<2,70<2{,}5<2{,}7 et la fonction inverse est décroissante sur ]0 ;+∞[]0\,;+\infty[ : 12,5>12,7\boxed{\dfrac{1}{2{,}5}>\dfrac{1}{2{,}7}}

(e) −4-4 et −3-3 sont dans ]−∞ ;0[]-\infty\,;0[, où la fonction inverse est décroissante. Comme −4⩽−3-4\leqslant -3 : 1−4>1−3\boxed{\dfrac{1}{-4}>\dfrac{1}{-3}}

On vérifie : −0,25>−0,333…-0{,}25>-0{,}333\dots

(f) La fonction cube est croissante sur ℝ\mathbb{R} et −1,2⩽−1,1-1{,}2\leqslant -1{,}1 : (−1,2)3<(−1,1)3\boxed{(-1{,}2)^{3}<(-1{,}1)^{3}}

Dans l'édifice

Thèmes

variations, fonction racine carrée

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