Etude des fonctions (7)
ُExercice 1 tp
Soit f une fonction numérique définie par
f(x) = | x + 1 |
x + 2 |
et C) sa courbe dans un repère orthonormé (O;i→;j→)
1) Déterminer D ensemble de définition de f.
2) Calculer les limites suivantes
lim - ∞ |
f(x) | lim + ∞ |
f(x) | |
lim (-2)- |
f(x) | lim (-2)+ |
f(x) |
et déduire les asymptotes de (C).
3) (a) Calculer f'(x) tel que x∈D et étudier la monotonie de f.
(b) Tracer le tableau de variations de f
4) Tracer les deux asymptotes et la courbe (C)
Correction
1) f est définie si x+2≠0 ou encore si x≠-2
donc D=IR\{-2}=]-∞;-2[∪]-2;+∞[.
2) Limites et adymptotes
lim -∞ |
f(x) = | lim -∞ |
x | = 1 |
x |
Et cela signifie que (C) admet une asymptote d'équation y=1 au voisinage de -∞
lim +∞ |
f(x) = | lim +∞ |
1x | = 1 |
x |
Et cela signifie que (C) admet une asymptote d'équation y=2 au voisinage de +∞
2) On étudie d'abord le signe de x+2 au voisinage de -2
On pose p(x)=2x-1 et q(x)=x-1
p(-2)=(-2)+1=-1
x | -∞ | -2 | +∞ | |||
x + 2 | - | || | + |
Si (x → (-2)-) alors (x+2 → 0-)
lim (-2)- |
f(x) | = | -1 | = + ∞ |
0- |
ainsi (D): x=-2 est une asymptote à (C) à gauche à -2
Si (x → (-2)+) alors (q(x) → 0+)
lim (-2)+ |
f(x) | = | -1 | = - ∞ |
0+ |
ainsi (D): x=-2 est une asymptote à (C)à droite à -2
4) f est une fonction rationnelle donc dérivable sur D . Soit x∈D
f '(x) = | 1(x+2) - (x+1)(1) |
(x+2)² | |
= | x + 2 - x - 1 |
(x+2)² |
ainsi pour tout x∈D on a
f ' (x) = | 1 |
(x + 2)² |
Signe de f'(x)
On a 1>0 et (x+2)²>0
donc (∀x∈IR\{1}) on a f'(x)>0
et cela signifie que f est strictement croissante sur ]-∞;-2[ et strictement croissante aussi sur ]-2 ; +∞[
Tableau de variations de f
x | -∞ | -2 | +∞ | |||||
f '(x) | + | || | + | |||||
f | 1 |
↗ |
+∞ | || | -∞ |
↗ |
1 |
5) La courbe (C)