Mathématiques du secondaire qualifiant

Dérivation et fonctions primitives (13)

Exercice 1 tp

Soit f une fonction numérique définie par

f(x) = -2x + 1
x - 1

et (C) sa courbe représentative 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
1-
f(x)
lim
1+
f(x)

en Déduire les asymptotes de la courbe (C)
3) Montrer que pour tout x∈D

f '(x) = 1
(x - 1)²

4) Etudier la monotonie de f et tracer son tableau de variations.
5) Construire les asymptotes et la courbe (C).

Correction

1) f est définie si x-1≠0 ou encore si x≠1
donc D=]-∞;1[∪]1;+∞[.

2) Limite de f en 1- et 1+

Pour déterminer la limite au point 1 on étudie d'abord le signe de x-1

x -∞ 1 +∞
x - 1 - 0 +

Si (x → 1-) alors (x-1 → 0-)


lim
1-
f(x) =
lim
1-
-2x + 1
x - 1

On a

-1 = + ∞
0-
donc
lim
1-
f(x) = +∞

Si (x → 1+) alors (x-1 → 0+)

-1 = - ∞ Donc
lim
1+
f(x) = - ∞
0+

LImite de f en -∞ et +∞


lim
-∞
f(x) =
lim
-∞
- 2x = -2
x

lim
+∞
f(x) =
lim
+∞
- 2x = -2
x

3) Rappel Pour déterminer les asymptotes de (C) on doit connaître les extrémités du domaine D

1- 1+
- ∞ + ∞

Il y a quatre bords pour D

On a
lim
1-
f(x) = +∞

Donc la droite (D): x = 1 est asymptote à (C) à gauche à 1

Et on a également


lim
1+
f(x) = - ∞

Donc la droite (D): x = 1 est asymptote à (C) à droite à 1

On a


lim
-∞
f(x) = -2

Donc la droite (D'): y = -2 est asymptote à (C) au voisinage de -∞

Et on a également


lim
+∞
f(x) = -2

Donc la droite (D'): y = -2 est asymptote à (C) au voisinage de +∞

3) f دالة جذرية اذن قابلة للاشتقاق على D

ليكن x∈D

f'(x) = (-2x+1)'(x-1) - (-2x+1)(x-1)'
(x - 1)²
= - 2(x-1) - (-2x+1)(1)
(x - 1)²
= - 2x + 2 + 2x - 1
(x - 1)²
وبالتالي لكل x∈D لدينا
f ' (x) = 1
(x - 1)²

4) Signe de f'(x)
On a ∀x∈D: (x-1)²>0
donc (∀x∈IR \{1})/ f'(x)>0
et cela signifie que f est strictement croissante sur ]-∞;1[ et strictement croissante sur ]1;+∞[
Tableau de variation de f

x -∞ 1 +∞
f '(x) + || +
f

- 2

+∞ ||

-∞

- 2

5) La courbe (C)

asymptotes