Mathématiques du secondaire qualifiant

Etude des fonctions numériques (5)

1.3.3 Propriétés

Soit f une fonction dérivable double sur un intervalle I et (C) sa courbe représentative dans un repère (O;i;j).
1) Si (∀x∈I): f"(x)≥0 alors (C) est convexe.
2) Si (∀x∈I): f"(x)≤0 alors (C) est concave.
3) Si (∀x∈I): f"(a)=0 et f" change de signe au point a alors le point A(a;f(a)) est un point d'inflexion de la courbe (C).

Exercice 1 tp

Soit f une fonction définie sur IR-* par

f(x) = x+2+2+2
x3x²

et (C) sa courbe représentative dans un repère orthonormé (O;i;j).
Etudier la concavité de la courbe (C) et déterminer son point d'inflexion.

Correction

f est une fonction rationnelle donc dérivable double sur IR*.
f est donc dérivable double sur IR-*. Soit x∈IR-*.

f '(x) = 1- 2 - 4
3x³
f "(x) = 4 + 4 = 4(x+1)
x4x4
x -∞ -1 0
f "(x) - 0 +
(C) A(-1;f(-1))

f" s'annule au point -1 et change de signe de (-) à (+)
la courbe (C) est donc concave sur ]-∞;-1] et convexe sur [-1;0[.