Convexité d'un polynome
Exercice corrigé - Spécialité maths, terminale générale
On considère la fonction
définie sur
par
.
Étudier la convexité de le fonction
.
Préciser les abscisses des éventuels points d'inflexion.
![$f$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly/1.png)
![$\R$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly/2.png)
![$f(x)=\dfrac14x^4-\dfrac13x^3-\dfrac12x^2+7x+145$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly/3.png)
Étudier la convexité de le fonction
![$f$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly/4.png)
Correction
est une fonction polynôme et donc, en particulier,
est dérivable deux fois avec
![\[f'(x)=x^3-x^2-x+7\]](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/2.png)
et
![\[f''(x)=3x^2-2x-1\]](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/3.png)
La convexité de
est donnée par le signe de sa dérivée,
qui est une trinôme du second degré de discriminant
et qui admet donc deux racines
et
.
On obtient alors le signe,
![\[\begin{tabular}{|c|ccccccc|}\hline
$x$&$-\infty$&&$-1/3$&&1&&$+\infty$\\\hline
$f''(x)$&&$+$&0&$-$&0&$+$&\\\hline
\end{tabular}\]](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/8.png)
et ainsi
est convexe sur
et concave sur
.
Enfin, la courbe de
admet deux points d'inflexion,
en
et
.
Cacher la correction
![$f$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/1.png)
![\[f'(x)=x^3-x^2-x+7\]](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/2.png)
et
![\[f''(x)=3x^2-2x-1\]](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/3.png)
La convexité de
![$f$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/4.png)
![$\Delta=16>0$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/5.png)
![$x_1=1$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/6.png)
![$x_2=-\dfrac13$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/7.png)
On obtient alors le signe,
![\[\begin{tabular}{|c|ccccccc|}\hline
$x$&$-\infty$&&$-1/3$&&1&&$+\infty$\\\hline
$f''(x)$&&$+$&0&$-$&0&$+$&\\\hline
\end{tabular}\]](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/8.png)
et ainsi
![$f$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/9.png)
![$]-\infty;-1/3]\cup[1;+\infty[$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/10.png)
![$[-1/3;1]$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/11.png)
Enfin, la courbe de
![$f$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/12.png)
![$x=-1/3$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/13.png)
![$x=1$](/Generateur-Devoirs/TS/ChapFonctions/excvx-poly_c/14.png)
Cacher la correction
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