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La fonction $f$ est définie et dérivable sur $[0;5]$ par $f(x)=-x^3+2x^2-x-5$.
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- Calculer $f'(x)$, étudier son signe.
Dérivées usuelles
Signe de $ax^2+bx+c$
- Cas $\Delta>0$ (deux racines $x_1$ et $x_2$
- Cas $\Delta=0$ (une racine $x_1$)
- Cas $\Delta<0$ (aucune racine)
Il faut étudier le signe de $f'(x)$ polynôme de degré 2$f'(x)=-3x^2+2\times 2x-1+0=-3x^2+4x-1$
-Recherche des racines de $-3x^2+4x-1$
$\Delta=b^2-4ac=(4^2)-4\times (-3)\times (-1)=16-12=4$
$\Delta>0$ donc il y a deux racines
$x_1=\dfrac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}=\dfrac{ -4+2 }{-6 }=\dfrac{-2}{-6}=\dfrac{1}{3}$
et $x_2=\dfrac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}=\dfrac{ -4-2 }{-6 }=1$
Contrôler les racines avec la calculatrice
-Signe de $-3x^2+4x-1$
$f'(x)$ est du signe de $a=-3$, coefficient de $x^2$ à "l'extérieur" des racines
On a donc:
- Dresser le tableau de variations de $f$.
Rappel su $f'(x)>0$ alors $f$ est croissanteEn utilisant le tableau de signes de $f'(x)$, on a:
avec $f(0)=-0^3+2\times 0^2-0-5=-5$
$f(1)=-1^3+2\times 1^2-1-5=-5$
$f(5)=-5^3+2\times 5^2-5-5=-85$
$f(\dfrac{1}{3})=-\left( \dfrac{1}{3}\right)^3+2\times \left( \dfrac{1}{3}\right)^2-\dfrac{1}{3}-5$
$\phantom{f(\dfrac{1}{3})}=-\dfrac{1}{27}+ \dfrac{2}{9}-\dfrac{1}{3}-5$
$\phantom{f(\dfrac{1}{3})}=-\dfrac{1}{27}+ \dfrac{6}{27}-\dfrac{9}{27}-\dfrac{135}{27}$
$\phantom{f(\dfrac{1}{3})}=-\dfrac{139}{27}$
On peut aussi calculer $f(1)$ et $f(\dfrac{1}{3})$ avec le MENU TABLE de la calculatrice en saisissant l'expression de $f(x)$ dans Y1.
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