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Wednesday, 28 August 2024

Un exercice de maths sur le signe des polynômes du second degré. Un exercice simple et efficace sur les polynômes. Quel est le signe des polynômes suivants? P( x) = -3 x ² + 6 x + 6 Q( x) = x ² - 2 x + 1

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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. 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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ce qu'il faut savoir... Déterminer un ensemble de définition Étudier le signe d'un polynôme Dresser un tableau de signes Résoudre une inéquation Représenter une parabole Trouver les coordonnées du sommet Calculer un axe de symétrie Exercices pour s'entraîner

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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. 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.

Par conséquent, la courbe représentative d'une fonction polynôme du type est symétrique par rapport à l'axe des ordonnées du repère. On a vu au paragraphe précédent que le sommet S d'une parabole d'équation était le point de la parabole d'abscisse. Ici, comme b = 0, le sommet S de la parabole a pour abscisse. et pour ordonnée. Le sommet de la parabole est donc le point O (0; 0). Exemple Soit f ( x) = 0, 2 x 2. On peut dresser un tableau de valeurs de f: f ( x) 1, 8 0, 8 0, 2 puis, placer les points de coordonnées ( x; f ( x)) dans un repère et enfin, tracer la courbe passant par ces points: c. Cas particulier lorsque c = 0 type. La courbe représentative d'une fonction du type est la même que celle de la fonction mais « décalée » vers le haut ou vers le bas en fonction de la valeur de b. Reprenons la fonction f ( x) = 0, 2 x 3 de l'exemple précédent, et considérons les fonctions g et h définies par g ( x) = 0, 2 x 2 + 2 et h ( x) = 0, 2 x 2 – 3. Visualisons leur représentation graphique dans un même repère: On remarque que, par rapport à la courbe de f, la courbe de g est « décalée » de 2 vers le haut ( b = 2) et que celle de h est « décalée » de 3 vers le bas ( b = –3).

$\bullet$ 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. $\quad-$ 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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