Variations et convexité d’une fonction avec ln(x) (réf 1100)

Infos

Vous devez être inscrit pour accéder à ces informations.

Ceci vous permet de visualiser les ressources déjà vues et marquer à revoir celles qui nécessitent d'être retravaillées.

Inscrivez vous gratuitement ici....

Contenu

Lecture graphique du nombre dérivé

Dérivée et variations d’une fonction avec ln(x)

Dérivée seconde et convexité

Exercice | temps recommandé entre 5 et 10mn | Niveau 1 application directe du cours | séquence 2 du chapitre |

Vidéo de l’exercice

La fonction $f$ définie et deux fois dérivable sur $]0;+\infty[$ par $f(x)=ax+bln(x)$ avec $a$ et $b$ réels.
On donne ci-dessous $C_f$ la représentation graphique de $f$ dans un repère orthogonal et T la tangente à la courbe au point $A$ d'abscisse 1.
  1. Déterminer graphiquement $f(1)$ et $f~'(1)$
    Rappel cours

    Équation de la tangente au point d'abscisse $a$
    $f$ est une fonction définie et dérivable en $x=a$.
    La tangente à $C_f$ en $a$ a pour coefficient directeur $f'(a)$
    et pour équation réduite $ y=f'(a)(x-a)+f(a)$}

    Aide

    Il faut déterminer le coefficient directeur de T.

    Solution

    Vous devez être abonné pour accéder à ce contenu...
    Infos abonnements

  2. Exprimer $f~'(x)$ en fonction de $a$ et $b$.
    Rappel cours

    Dérivée de la fonction ln
    La fonction $ln$ est dérivable sur $]0;+\infty[$ et $(ln(x))'=\dfrac{1}{x}$

    Solution

    Vous devez être abonné pour accéder à ce contenu...
    Infos abonnements

  3. En utilisant la question 1, déterminer les réels $a$ et $b$.
    Aide

    On a $f(1)=2$ et il faut exprimer $f(x)$ en fonction de $a$ et $b$.
    De même on a $f~'(1)=-2$ et il faut exprimer $f~'(1)$ en fonction de $a$ et $b$.
    Rappel: $ln(1)=0$

    Solution

    Vous devez être abonné pour accéder à ce contenu...
    Infos abonnements

  4. Déterminer alors les variations de $f$.
    Aide

    On a obtenu à la question 2., $f~'(x)=a+\dfrac{b}{x}$ avec $a=2$ et $b=-4$
    Il faut étudier le signe de $f~'(x)$ en réduisant au préalable au même dénominateur
    Rappel: $x\in ]0;+\infty[$ donc $x>0$ ....

    Solution

    Vous devez être abonné pour accéder à ce contenu...
    Infos abonnements

  5. Calculer $f~''(x)$ et en déduire la convexité de $f$.
    Rappel cours

    Signe de la dérivée seconde
    Soit $f$ définie et dérivable sur un intervalle I de $\mathbb{R}$
    si $f''(x)>0$ sur $I$ alors $f$ est convexe
    si $f''(x)<0$ sur $I$ alors $f$ est concave

    Aide

    On a $f~'(x)=\dfrac{2x-4}{x}$
    On pose $u(x)=2x-4$ et $v(x)=x$

    Solution

    Vous devez être abonné pour accéder à ce contenu...
    Infos abonnements


Vous devez être abonné pour accéder à ce contenu...

Infos abonnements

Vidéo de l’exercice

Retour sur le corrigé
Vous devez être abonné pour accéder à ce contenu...

Infos abonnements