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L'essentiel pour réussir la première en spécialité maths

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La fonction $f$ est définie sur $[-2;3]$ par $f(x)=-x^3+3x+3$.


  1. Calculer $f(-2)$, $f(-1)$ et $f\left(\dfrac{3}{2}\right)$
    Il faut remplacer $x$ par $-2$ dans l'expression de $f$ pour calculer $f(-2)$.
    avec les signes $-$
    $f(-2)=-(-2)^3+3\times (-2)+3=-(-8)-6+3=8-6+3=5$
    $f(-1)=-(-1)^3+3\times (-1)+3=-(-1)-3+3=1$
    $f\left(\dfrac{3}{2}\right)=-\left(\dfrac{3}{2}\right)^3+3\times \dfrac{3}{2}+3$
    $\phantom{f\left(\dfrac{3}{2}\right)}=-\dfrac{27}{8}+\dfrac{9}{2}+3~~~~~~$ ( $\left(\dfrac{3}{2}\right)^3=\dfrac{3^3}{2^3}$
    $\phantom{f\left(\dfrac{3}{2}\right)}=-\dfrac{27}{8}+\dfrac{36}{8}+\dfrac{24}{8}$
    $\phantom{f\left(\dfrac{3}{2}\right)}=\dfrac{33}{8}$

  2. Montrer que 2 est un antécédent de 1 par $f$.
    On veut vérifier que l'image de 2 par $f$ est 1.
    $f(2)=-2^3+3\times 2+3=-8+6+3=1$

  3. On donne ci-dessous sa représentation graphique.

    Vérifier que les réponses données aux questions 1 et 2 sont cohérentes avec les résultats obtenus graphiquement.
    Il faut déterminer les ordonnées des points de la courbe dont les abscisses sont $-2$, $-1$ et $\dfrac{3}{2}$ pour contrôler le résultat de la question 1
    Il faut vérifier que le point de coordonnées $(2;1)$ appartient bien à la courbe pour la question 2
    Pour contrôler $f\left(\dfrac{3}{2}\right)$, on peut en donner la valeur décimale.
    $f\left(\dfrac{3}{2}\right)=\dfrac{33}{8}=4,125\approx 4,1$
  4. Déterminer graphiquement le nombre d'antécédents de 3 par $f$ et en donner une valeur approchée.
    Il faut déterminer le nombre de points de la courbe ayant pour ordonnée 3.
    On trace la droite d'équation $y=3$ (parallèle à l'axes des ordonnées et passant par l'ordonnée 3).



    Si on note $x_1$, $x_2$ et $x_3$ ces antécédents, on a : $x_1\approx -1,7$, $x_2=0$ et $x_3\approx 1,7$.
  5. Retrouver la valeur exacte de ces antécédents par le calcul.
    Il faut résoudre l'équation $f(x)=3$
    On peut essayer de factoriser...
    On veut $f(x)=3$ donc il faut résoudre l'équation $-x^3+3x+3=3$
    $-x^3+3x+3=3 \Longleftrightarrow -x^3+3x=0$
    $\phantom{-x^3+3x+3=3} \Longleftrightarrow x(-x^2+3)=0$
    $\phantom{-x^3+3x+3=3} \Longleftrightarrow x=0$ ou $x^2=3$ (produit de facteurs nuls)
    $\phantom{-x^3+3x+3=3} \Longleftrightarrow x=0$ ou $x=\sqrt{3}$ ou $x=-\sqrt{3}$



    On retrouve les résultats obtenus graphiquement puisque $\sqrt{3}\approx 1,7$


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Fiche méthode


Si cet exercice vous pose problème, nous vous conseillons de consulter la fiche méthhode.

Déterminer graphiquement ou par le calcul images et antécédents

- déterminer l'image ou les antécédents d'un nombre à partir du graphique (courbe donnée)
- déterminer l'image ou les antécédents d'un nombre par le calcul (fonction donnée)


infos: | 10mn |

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