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Exemple 3 Dresser le tableau de signes de la fonction f f définie sur R \mathbb{R} par f ( x) = ( 3 + x) ( − 2 x + 6) f(x)=(3+x)( - 2x+6) On recherche les valeurs qui annulent chacun des facteurs: 3 + x = 0 ⇔ x = − 3 3+x = 0 \Leftrightarrow x= - 3 − 2 x + 6 = 0 ⇔ − 2 x = − 6 - 2x+6 = 0 \Leftrightarrow - 2x= - 6 − 2 x + 6 = 0 ⇔ x = − 6 − 2 \phantom{ - 2x+6 = 0} \Leftrightarrow x=\frac{ - 6}{ - 2} − 2 x + 6 = 0 ⇔ x = 3 \phantom{ - 2x+6 = 0} \Leftrightarrow x=3 Le coefficient directeur de x + 3 x+3 est 1 1 donc positif. L'ordre des signes pour x + 3 x+3 est donc - 0 + Le coefficient directeur de − 2 x + 6 - 2x+6 est − 2 - 2 donc négatif. L'ordre des signes pour − 2 x + 6 - 2x+6 est donc + 0 - On complète le tableau ainsi: On complète enfin la dernière ligne en utilisant la règle des signes: Exemple 4 Dresser le tableau de signes de l'expression x 3 − x x^3 - x. L'expression x 3 − x x^3 - x est sous forme développée. Il faut donc d'abord la factoriser. On factorise d'abord x x: x 3 − x = x ( x 2 − 1) x^3 - x=x(x^2 - 1) Puis on utilise l'identité remarquable: x 2 − 1 = ( x − 1) ( x + 1) x^2 - 1=(x - 1)(x+1) x 3 − x = x ( x − 1) ( x + 1) x^3 - x=x(x - 1)(x+1) On recherche alors les valeurs qui annulent chacun des facteurs: x = 0 ⇔ x = 0 x = 0 \Leftrightarrow x=0 (hé oui!!! )
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Cours de seconde En troisième, nous avons vu comment résoudre une inéquation du premier degré. Nous allons maintenant voir comment résoudre certaines inéquations du deuxième degré en utilisant des tableaux de signes. Résolution d'une inéquation du deuxième degré Une inéquation du deuxième degré est une inéquation dont la forme développée contient des termes en x², des termes en x et des nombres. Méthode Pour résoudre une inéquation du deuxième degré: 1. On passe les termes à gauche du = afin d'avoir 0 à droite. 2. On factorise l'expression de gauche. 3. On fait un tableau de signes. 4. On lit les solutions sur la dernière ligne du tableau. Vidéo de cours. Votre navigateur ne prend pas en charge cette vidéo. Nous allons apprendre à construire un tableau de signes en partant de l'exemple d'une expression déjà factorisée. Tableau de signes Résolution de l'inéquation (2x-2)(4x+16)>0. 1. On étudie le signe de 2x-2 en fonction de x et celui de 4x+16 en fonction de x. Pour cela, on cherche les valeurs de x pour lesquelles ces expressions sont positives.
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x − 1 = 0 ⇔ x = 1 x - 1= 0 \Leftrightarrow x=1 x + 1 = 0 ⇔ x = − 1 x +1= 0 \Leftrightarrow x= - 1 On peut commencer à dresser le tableau de signes: Pour chaque facteur, le coefficient directeur est 1 1 donc positif. L'ordre des signes sera donc pour chaque ligne - 0 + On termine en utilisant la règle des signes: 3 - Signe d'un quotient La méthode est similaire à celle du paragraphe précédent à une exception près: Il faut étudier l'ensemble de définition du quotient. En effet, pour que le quotient soit défini, il faut que son dénominateur soit différent de 0 0. Les valeurs « interdites » seront symbolisées par une double barre verticale sur la dernière ligne du tableau. Exemple 5 Dresser le tableau de signes de l'expression 1 − x 3 x + 1 2 \frac{1 - x}{3x+12}. L'expression 1 − x 3 x + 1 2 \frac{1 - x}{3x+12} est définie si et seulement si 3 x + 1 2 3x+12 est différent de 0. Or: 3 x + 1 2 = 0 ⇔ 3 x = − 1 2 3x+12=0 \Leftrightarrow 3x= - 12 3 x + 1 2 = 0 ⇔ x = − 1 2 3 \phantom{3x+12=0}\Leftrightarrow x=\frac{ - 12}{3} 3 x + 1 2 = 0 ⇔ x = − 4 \phantom{3x+12=0}\Leftrightarrow x= - 4 Donc l'expression 1 − x 3 x + 1 2 \frac{1 - x}{3x+12} est définie sur R \ { − 4} \mathbb{R} \backslash \{ - 4\}.
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Ici u' = 2x+3, donc C'est comme d'habitude, on dérivé normalement et on multiplie par u'! Rien de méchant^^ Rappelle toi juste que la dérivée de e u est u' × e u! Avec le temps et quelques exerccies sur les dérivées composées ça deviendra tout naturel Et pour terminer, voyons les intégrales avec des exponentielles! Regarde d'abord le cours sur les intégrales avant de lire cette partie, sinon tu risques de ne rien comprendre La dérivée de e x étant e x, la primitive de e x est évidemment e x! Par contre quand on a des fonctions composées, c'est-à-dire e u, ca se complique En fait, la primitive de u' × e u est e u!! Si tu as e u, il faut donc faire apparaître u' devant. Voyons un petit exemple: On a e u avec u = 2x + 8 donc u' = 2. Il faut donc faire apparaître 2! Comment on fait? Et bien on multiplie par 2 en haut et en bas! On a donc Il n'y a que le 2 du haut qui nous intéresse, pas celui du bas, et comme c'est une constante, on peut le sortir de l'intégrale! et là on a bien u' × e u!!
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Interprétation graphique: la courbe de la fonction exponentielle et sa tangente en 0 se confondent au voisinage de 0. 5/ Croissances comparées D'autres résultats sur les limites, liés à la fonction exponentielle sont également à connaître. Ils permettent de trouver les limites de fonctions mélangeant polynômes et exponentielle. Le premier de ces résultats est le suivant: Démonstration: Soit la fonction h définie sur R par: Par addition, h est dérivable sur R et: h(x) = ex - x Or, nous avons montré plus haut que pour tout réel x: ex > x Donc h'(x) > 0 La fonction h est donc strictement croissante sur R. D'où: x > 0 ⇒ h(x) > h(0) Or h(0) = e0 - 0 = 1 Donc, pour x > 0:, soit. Par conséquent: si x > 0 alors: D'où: si x > 0 alors: Or:, donc d'après les théorèmes de comparaison: Le second de ces résultats est le suivant: Il se déduit du premier en opérant un changement de variable: Posons X = -x On a alors: x = -X d'où: D'où: En résumé, les deux nouveaux résultats sur les limites, à connaître sont: Une méthode simple pour retenir ces deux Formes Indéterminées est de se dire que dans les deux cas, la limite serait la même si on remplaçait x par 1.
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Les solutions sont donc: ( Autre méthode) Le cas des quotients Les tableaux de signes permettent aussi de résoudre des inéquations dans lesquelles apparaissent un quotient, par exemple. On utilise la même méthode que pour les produits, mais à l'étape 4, on place une double barre sur la dernière ligne pour les valeurs de x pour lesquelles il y a une division par zéro. Comme une division par zéro est impossible, il faudra retirer ces valeurs de l'ensemble des solutions. Exemple Et avec encore plus de lignes! Dernier exemple avec la résolution de l'inéquation On utilise toujours la même méthode. Sur le même thème • Cours de troisième sur les équations. Pour apprendre à résoudre une équation du premier degré. • Cours de troisième sur les inéquations. Pour apprendre à résoudre une inéquation du premier degré. • Cours de seconde sur les équations. Pour apprendre à résoudre certaines équations du second degré. • Cours de seconde sur les systèmes d'équations. Pour apprendre à résoudre un système de deux équations à deux inconnues.
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