Sens de variation
Analyse : Dérivation et applications - Mathématiques STI2D/STL
Exercice 1 : Retrouver le graphe de la dérivée depuis le graphe de la fonction
Observer les couples de courbes suivants.
Indiquer dans quels cas \(f'(x)\) peut représenter la dérivée de \(f(x)\).
A. \(f(x)\):
{"init": {"range": [[-5, 5], [-7, 7]], "scale": [30.0, 14.285714285714286], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1.75], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return -19.3333333333333 + ((((x) <= -7))?(-3*x):(((((x) <= 1.0))?(13.9567057291667 + 0.63671875*x - 0.0068359375*Math.pow(x, 4) - 0.150390625*Math.pow(x, 2) - 0.102864583333333*Math.pow(x, 3)):(((((x) <= 7.0))?(13.6851851851852 + 0.175925925925926*Math.pow(x, 3) + 1.4537037037037*x - 0.00925925925925926*Math.pow(x, 4) - 0.972222222222222*Math.pow(x, 2)):(7.33333333333334 + x))))));}", [-5, 5]]]}
\(f'(x)\):
{"init": {"range": [[-5, 5], [-1, 1]], "scale": [30.0, 100.0], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return ((((2 + x) <= -7))?(-3):(((((2 + x) <= 1.0))?(-0.005859375*Math.pow(-1 - x, 3) + 0.015625*Math.pow(-1 - x, 2)*(-10.125 - 1.125*x) + 10.125*Math.pow(1 + 0.111111111111111*x, 2)*(-0.125 - 0.125*x)):(((((2 + x) <= 7.0))?(0.00462962962962963*Math.pow(1 + x, 3) + 0.694444444444445*Math.pow(1 - 0.2*x, 2)*(-1.0 - 1.0*x) + 0.0833333333333333*Math.pow(1 + x, 2)*(0.833333333333333 - 0.166666666666667*x)):(1))))));}", [-5, 5]]]}
B. \(f(x)\):
{"init": {"range": [[-5, 5], [-6, 6]], "scale": [30.0, 16.666666666666668], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1.5], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return 17.75 + ((((x) <= -7))?(3*x):(((((x) <= 0.0))?(-22.75 + 1.5*Math.pow(x, 2) + 0.0196793002915452*Math.pow(x, 4) + 0.346938775510204*Math.pow(x, 3)):(((((x) <= 7.0))?(-22.75 + 1.5*Math.pow(x, 2) + 0.0196793002915452*Math.pow(x, 4) - 0.346938775510204*Math.pow(x, 3)):(-3*x))))));}", [-5, 5]]]}
\(f'(x)\):
{"init": {"range": [[-5, 5], [-3, 3]], "scale": [30.0, 33.333333333333336], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return -((((x) <= -7))?(3):(((((x) <= 0.0))?(-0.00874635568513119*Math.pow(x, 3) + 3.0*x*Math.pow(1.0 + 0.142857142857143*x, 2) + 0.0204081632653061*Math.pow(x, 2)*(9.0 + 1.28571428571429*x)):(((((x) <= 7.0))?(-0.00874635568513119*Math.pow(x, 3) + 3.0*x*Math.pow(1 - 0.142857142857143*x, 2) - 0.183673469387755*Math.pow(x, 2)*(1 - 0.142857142857143*x)):(-3))))));}", [-5, 5]]]}
C. \(f(x)\):
{"init": {"range": [[-5, 5], [-15, 15]], "scale": [30.0, 6.666666666666667], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 3.75], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return -20.0 + ((((x) <= -7))?(-2*x):(((((x) <= -1.0))?(17.4675925925926 - 5.62962962962962*x - 0.0324074074074074*Math.pow(x, 4) - 0.629629629629629*Math.pow(x, 3) - 3.69444444444444*Math.pow(x, 2)):(((((x) <= 7.0))?(18.3616536458333 + 0.305989583333333*Math.pow(x, 3) - 0.0185546875*Math.pow(x, 4) - 0.970703125*Math.pow(x, 2) - 2.93359375*x):(-10.3333333333334 + 3*x))))));}", [-5, 5]]]}
\(f'(x)\):
{"init": {"range": [[-5, 5], [-5, 5]], "scale": [30.0, 20.0], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1.25], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return ((((x) <= -7))?(-2):(((((x) <= -1.0))?(-0.00925925925925926*Math.pow(-0.999999999999999 - x, 3) + 32.6666666666667*Math.pow(1 + 0.142857142857143*x, 2)*(-0.166666666666667 - 0.166666666666667*x) + 0.0277777777777778*Math.pow(-0.999999999999999 - x, 2)*(-7.0 - 1.0*x)):(((((x) <= 7.0))?(0.005859375*Math.pow(1 + x, 3) + 0.140625*Math.pow(1 + x, 2)*(0.875 - 0.125*x) + 0.765625*Math.pow(1 - 0.142857142857143*x, 2)*(-4.0 - 4.0*x)):(3))))));}", [-5, 5]]]}
D. \(f(x)\):
{"init": {"range": [[-5, 5], [-25, 25]], "scale": [30.0, 4.0], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 6.25], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return -6.00000000000001 + ((((x) <= -7))?(-x):(((((x) <= -3.0))?(29.4765625 + 0.90625*Math.pow(x, 3) + 7.546875*Math.pow(x, 2) + 25.03125*x + 0.0390625*Math.pow(x, 4)):(((((x) <= 7.0))?(10.396 + 0.006*Math.pow(x, 4) + 0.294*Math.pow(x, 2) + 5.058*x - 0.098*Math.pow(x, 3)):(20.0 + 3*x))))));}", [-5, 5]]]}
\(f'(x)\):
{"init": {"range": [[-5, 5], [-6, 6]], "scale": [30.0, 16.666666666666668], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1.5], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return -((((x) <= -7))?(-1):(((((x) <= -3.0))?(-0.421875*Math.pow(-1 - 0.333333333333333*x, 3) + 0.5625*Math.pow(-1 - 0.333333333333333*x, 2)*(-5.25 - 0.75*x) - 36.75*Math.pow(1 + 0.142857142857143*x, 2)*(-0.75 - 0.25*x)):(((((x) <= 7.0))?(0.081*Math.pow(1 + 0.333333333333333*x, 3) + 0.81*Math.pow(1 + 0.333333333333333*x, 2)*(0.7 - 0.1*x) + 0.49*Math.pow(1 - 0.142857142857143*x, 2)*(9.0 + 3.0*x)):(3))))));}", [-5, 5]]]}
Exercice 2 : Etablir le tableau de signes de la dérivée à partir du tableau de variations de la fonction
{"n_intervals": 1, "signe": ["-"], "signe_values": [], "edges": ["-\\infty", "+\\infty"], "has_edges": false, "left_signe_value": false, "right_signe_value": false, "variations": ["-"], "variations_values": ["+\\infty", "-\\infty"]}
À partir du tableau de variations de la fonction \(f\) ci dessus,
remplir le tableau de signes de la fonction dérivée de \(f\), notée
\(f'\).
Exercice 3 : Tableau de variations de kx², sur [-5; 5]
Établir le tableau de variations de la fonction \(f: x \mapsto -3x^{2}\), sur l'intervalle \(\left[-5; 5\right]\).
Exercice 4 : Trouver la tangente à la courbe représentative d'un polynôme de degré 2 en un point
Déterminer une équation de la tangente à la courbe représentative de la fonction \( f \) définie sur \( \mathbb{R} \) par \( f(x) = -3x^{2} -2x -8 \) au point d'abscisse \( 9 \).
Exercice 5 : Retrouver le graphe de la fonction depuis le graphe de la dérivée
Parmi les paires de courbes suivantes, dans quelle(s) situation(s) la courbe de gauche peut-elle
représenter la dérivée de la fonction représentée par la courbe de droite ?
A. \( f'(x) \) :
{"init": {"range": [[-5, 5], [-3, 3]], "scale": [30.0, 33.333333333333336], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return ((((-2 + x) <= -7))?(-2):(((((-2 + x) <= -1.0))?(-0.00925925925925928*Math.pow(1 - 0.999999999999999*x, 3) + 8.33333333333333*Math.pow(1 + 0.2*x, 2)*(0.166666666666667 - 0.166666666666667*x) + 0.0277777777777778*Math.pow(1 - 0.999999999999999*x, 2)*(-5.0 - 1.0*x)):(((((-2 + x) <= 7.0))?(0.00390625*Math.pow(-1 + x, 3) + 0.09375*Math.pow(-1 + x, 2)*(1.125 - 0.125*x) + 1.265625*Math.pow(1 - 0.111111111111111*x, 2)*(2.0 - 2.0*x)):(2))))));}", [-5, 5]]]}
\( f(x) \) :
{"init": {"range": [[-5, 5], [-6, 6]], "scale": [30.0, 16.666666666666668], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1.5], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return -13.0 + ((((x) <= -7))?(-2*x):(((((x) <= -1.0))?(12.7037037037037 - 0.0185185185185185*Math.pow(x, 4) - 1.94444444444444*Math.pow(x, 2) - 0.351851851851852*Math.pow(x, 3) - 2.9074074074074*x):(((((x) <= 7.0))?(13.1881510416667 + 0.158854166666667*Math.pow(x, 3) - 0.009765625*Math.pow(x, 4) - 0.46484375*Math.pow(x, 2) - 1.4453125*x):(-2.66666666666666 + 2*x))))));}", [-5, 5]]]}
B. \( f'(x) \) :
{"init": {"range": [[-5, 5], [-3, 3]], "scale": [30.0, 33.333333333333336], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return -((((x) <= -7))?(-3):(((((x) <= 2.0))?(-0.0329218106995885*Math.pow(1 - 0.5*x, 3) + 10.8888888888889*Math.pow(1 + 0.142857142857143*x, 2)*(0.222222222222222 - 0.111111111111111*x) + 0.0493827160493828*Math.pow(1 - 0.5*x, 2)*(-7.0 - 1.0*x)):(((((x) <= 7.0))?(0.064*Math.pow(-1 + 0.5*x, 3) + 0.48*Math.pow(-1 + 0.5*x, 2)*(1.4 - 0.2*x) + 1.96*Math.pow(1 - 0.142857142857143*x, 2)*(4.0 - 2.0*x)):(1))))));}", [-5, 5]]]}
\( f(x) \) :
{"init": {"range": [[-5, 5], [-6, 6]], "scale": [30.0, 16.666666666666668], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1.5], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return -20.0 + ((((x) <= -7))?(-3*x):(((((x) <= 2.0))?(18.3497942386831 + 2.04115226337449*x - 0.0864197530864194*Math.pow(x, 2) - 0.00823045267489712*Math.pow(x, 4) - 0.119341563786008*Math.pow(x, 3)):(((((x) <= 7.0))?(14.1626666666667 + 8.448*x + 0.498666666666667*Math.pow(x, 3) - 3.416*Math.pow(x, 2) - 0.024*Math.pow(x, 4)):(12.3333333333333 + x))))));}", [-5, 5]]]}
C. \( f'(x) \) :
{"init": {"range": [[-5, 5], [-12, 12]], "scale": [30.0, 8.333333333333334], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 3.0], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return 7.83333333333331 + ((((x) <= -7))?(-x):(((((x) <= 0.0))?(-12.8333333333333 + 0.0189504373177843*Math.pow(x, 4) + 2.0*Math.pow(x, 2) + 0.360544217687075*Math.pow(x, 3)):(((((x) <= 7.0))?(-12.8333333333333 + 0.0160349854227405*Math.pow(x, 4) + 2.0*Math.pow(x, 2) - 0.319727891156462*Math.pow(x, 3)):(-7.0 + 3*x))))));}", [-5, 5]]]}
\( f(x) \) :
{"init": {"range": [[-5, 5], [-6, 6]], "scale": [30.0, 16.666666666666668], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1.5], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return ((((x) <= -7))?(-1):(((((x) <= 0.0))?(0.00291545189504373*Math.pow(x, 3) + 4.0*x*Math.pow(1.0 + 0.142857142857143*x, 2) + 0.0204081632653061*Math.pow(x, 2)*(-3.0 - 0.428571428571429*x)):(((((x) <= 7.0))?(0.00874635568513119*Math.pow(x, 3) + 0.183673469387755*Math.pow(x, 2)*(1 - 0.142857142857143*x) + 4.0*x*Math.pow(1 - 0.142857142857143*x, 2)):(3))))));}", [-5, 5]]]}
D. \( f'(x) \) :
{"init": {"range": [[-5, 5], [-4, 4]], "scale": [30.0, 25.0], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 1], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return ((((x) <= -7))?(1):(((((x) <= -1.0))?(0.00462962962962963*Math.pow(-0.999999999999999 - x, 3) + 0.0277777777777778*Math.pow(-0.999999999999999 - x, 2)*(3.5 + 0.5*x) - 24.5*Math.pow(1 + 0.142857142857143*x, 2)*(-0.166666666666667 - 0.166666666666667*x)):(((((x) <= 7.0))?(-0.00390625*Math.pow(1 + x, 3) + 0.765625*Math.pow(1 - 0.142857142857143*x, 2)*(3.0 + 3.0*x) - 0.09375*Math.pow(1 + x, 2)*(0.875 - 0.125*x)):(-2))))));}", [-5, 5]]]}
\( f(x) \) :
{"init": {"range": [[-5, 5], [-11, 11]], "scale": [30.0, 9.090909090909092], "hasGraph": true, "axisArrows": "->", "axisOpacity": 0.5, "gridOpacity": 0.1, "gridStep": [1, 2.75], "tickStep": [1, 1], "labelStep": [1, 100], "xLabel": "", "yLabel": "", "unityLabels": true}, "plot": [["function(x){ return 13.0 + ((((x) <= -7))?(x):(((((x) <= -1.0))?(-11.1157407407408 + 0.0231481481481481*Math.pow(x, 4) + 4.17592592592592*x + 2.72222222222222*Math.pow(x, 2) + 0.453703703703704*Math.pow(x, 3)):(((((x) <= 7.0))?(-11.767578125 + 0.013671875*Math.pow(x, 4) + 0.73828125*Math.pow(x, 2) + 2.2109375*x - 0.2265625*Math.pow(x, 3)):(8.99999999999999 - 2*x))))));}", [-5, 5]]]}
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Grâce à Kwyk, les élèves s'entraînent sur du calcul mental, des exercices d'arithmétique et de géométrie,
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