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Tuesday, 25 June 2024

Sommaire – Page 1ère Spé-Maths 9. 1. Courbe représentative d'une fonction polynôme du second degré Soient $a$, $b$ et $c$ trois nombres réels données, $a\neq 0$. Définition 1. Soit $P$ une fonction polynôme $P$ du second degré définie sous la forme développée réduite par: $P(x)=ax^2+bx+c$. Alors, la courbe représentative ${\cal P}$ de la fonction $P$ dans un repère orthonormé $\left(O\, ;\vec{\imath}, \vec{\jmath}\right)$ (orthogonal suffit), s'appelle une parabole. Il existe deux cas de paraboles suivant le signe du coefficient $a$ de $x^2$. Ce qui nous donne le théorème suivant: Théorème 8. Représentation graphique d’une fonction polynôme du second degré - Logamaths.fr. Soit $P$ une fonction polynôme du second degré définie sur $\R$ sous la forme développée réduite: $P(x)=ax^2+bx+c$, avec $a\neq 0$. La courbe représentative ${\cal P}$ de la fonction $P$ dans un repère orthonormé $\left(O\, ;\vec{\imath}, \vec{\jmath} \right)$ est une parabole ayant deux branches et un sommet $S(\alpha; \beta)$ $\bullet$ $\alpha=\dfrac{-b}{2a}$ et $\beta=P(\alpha)$; $\bullet$ La droite (parallèle à l'axe des ordonnées) d'équation $x=\alpha$ est un axe de symétrie de la parabole; $\bullet$ Si $a>0$, la parabole dirige ses branches vers le haut $\smile$; c'est-à-dire vers les $y$ positifs.

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L'étude des polynômes n'est pas une discipline récente des mathématiques: déjà le mathématicien grec Diophante (II e siècle avant J. -C. ) s'intéressait à l'étude d'équations polynomiales quadratiques; puis Al-Khwarizmi (IX e siècle) en donne une méthode de résolution. Une question fondamentale en algèbre est de savoir si une équation polynomiale admet toujours une solution. Un théorème très célèbre, le théorème de d'Alembert-Gauss, répond à cette question par l'affirmative, à condition de considérer les solutions dans un ensemble plus grand que R R, les nombres complexes. Signe d un polynome du second degré episode. Mais peut-on toujours calculer ces solutions à l'aide d'opérations simples (on parle de résolution « par radicaux »)? Des méthodes de résolution existent pour les équations de degré 2 2 (vues dans ce cours), de degré 3 3 (méthode de Cardan-Tartaglia), ou de degré 4 4 (méthode de Ferrari). Mais cela est impossible en général pour les équations de degré au moins 5 5. Ce résultat a été prouvé en partie par Abel puis généralisé par Galois au XIX e siècle.

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Alors: $\quad\bullet$ Si $a>0$, alors la fonction $P$ est strictement décroissante sur $]-\infty; \alpha]$ et strictement croissante sur $[\alpha; +\infty[$. Elle admet un minimum égal à $\beta$, atteint en $x=\alpha$. $\quad\bullet$ Si $a>0$, alors la fonction $P$ est strictement croissante sur $]-\infty; \alpha]$ et strictement décroissante sur $[\alpha; +\infty[$. Elle admet un maximum égal à $\beta$, atteint en $x=\alpha$. Tableaux de variations pour $a>0$ et $a<0$: 9. 2 Exemples Exercice résolu n°1. On considère les fonctions suivantes: $f(x)=2 x^2+5 x -3$; $\quad$ a) Déterminer le sommet de la parabole; $\quad$ b) Dresser le tableau de variation; $\quad$ c) Construire la courbe représentative $\cal P$. Calculer le discriminant Δ d'un polynôme du second degré et étudier son signe. Corrigé. 1°) On considère la fonction polynôme suivante: $f(x)=2 x^2+5 x -3$. On commence par identifier les coefficients: $a=2$, $b=5$ et $c=-3$. a) Recherche du sommet de la parabole ${\cal P}$. Je calcule $\alpha = \dfrac{-b}{2a}$. $\alpha = \dfrac{-5}{2\times 2}$. D'où $\alpha = \dfrac{-5}{4}$.

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Ce sont les coordonnées du sommet de la parabole: S(1, 5; –1, 25). Exemple 2: cas où On va étudier la fonction g définie sur l'intervalle [-2; 6] par. Ici. Un tableau de valeurs obtenu avec la calculatrice est: –2 6 g(x) –3 0, 5 4, 5 coordonnées du curseur X = 2 et Y = 5. Ce sont les coordonnées du sommet de la parabole: S(2; 5). La parabole admet un axe de symétrie vertical d'équation. On a vu au paragraphe précédent que le sommet de la parabole avait pour abscisse. L'axe de symétrie de la parabole passe donc par ce sommet. Exemple 1 Reprenons l'exemple 1 du paragraphe précédent. La parabole représentative de la fonction f définie sur l'intervalle [-1; 4] par admet un axe de symétrie Exemple 2 Reprenons l'exemple 2 du paragraphe fonction g définie sur l'intervalle [-2; 6] par admet un axe de symétrie b. Signe d un polynome du second degré model. Cas particulier lorsque b = 0 et c = 0 Parmi les fonctions polynômes du second degré, on considère celles du type. Pour tout réel x, on a f ( –x) = a ( –x) 2 = ax 2 = f ( x). La fonction f est donc paire.

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Nous allons ici étudier un type de fonctions liées à la fonction carrée. 1. Fonction polynôme de degré 2 Une fonction (polynôme) du second degré est une fonction qui peut s'écrire sous la forme, avec a un réel non nul, b et c deux réels. Remarque Une fonction du second degré peut s'écrire sous plusieurs formes. On appelle forme développée la forme. La forme est la forme factorisée. 2. Représentation graphique a. Cas général On appelle parabole la courbe représentative d'une fonction du second degré. La parabole a pour équation, avec a un réel non nul, b et L'allure de la parabole d'équation dépend du signe de a: Moyen mnémotechnique: lorsqu'on est positif, on sourit, alors que lorsqu'on est négatif, on fait la moue. Le sommet S de la parabole est le point de la parabole d'abscisse. Exemple 1: cas où On va étudier la fonction f définie sur l'intervalle [-1; 4] par. Ici. Signe d un polynome du second degré date. Un tableau de valeurs obtenu avec la calculatrice est: x –1 0 1 2 3 4 f(x) 5 D'après ce tableau on peut lire que. Sur le graphique ci-dessous, on lit les coordonnées du curseur X = 1, 5 et Y = –1, 25.

$\bullet$ Si $a<0$, la parabole dirige ses branches vers le bas $\frown$; c'est-à-dire vers les $y$ négatifs. Éléments caractéristiques de ${\cal P}$ suivant la forme de l'expression algébrique de $P(x)$. Théorème 9. $\bullet$ Si on connaît la forme développée réduite: $P(x)=ax^2+bx+c$, avec $a\neq 0$. Alors, $S(\alpha; \beta)$, avec: $$\alpha=\dfrac{-b}{2a} \quad\textrm{et}\quad \beta=P(\alpha)$$ $\bullet$ Si on connaît la forme factorisée: $P(x)=a(x-x_1)(x-x_2)$, avec $a\neq 0$. Alors: $$\alpha=\dfrac{x_1+x_2}{2}\quad\textrm{et}\quad\beta=P(\alpha)$$ $\bullet$ Si on connaît la forme canonique: $P(x)=a(x-\alpha)^2+\beta$, avec $a\neq 0$. Alors: $$S(\alpha; \beta)$$ $\quad-$ Si $\beta=0$, alors $x_0=\alpha$ et $P(x)=a(x-x_0)^2$ et $S(x_0;0)$ $\quad-$ Si $a$ et $\beta$ sont de même signe, alors $P(x)$ garde un signe constant et ne se factorise pas. Signe d'un Polynôme, Inéquations ⋅ Exercices : Première Spécialité Mathématiques. $\quad-$ Si $a$ et $\beta$ sont de signes contraires, alors $P(x)$ se factorise à l'aide de l'identité remarquable n°3. Sens de variation Théorème 10.

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