Mathématiques du secondaire qualifiant

Généralités sur les fonctions (9)

Exercice 1 tp

Soit f une fonction numérique défini par

f(x) = √(x+1) + 3
√(x+1) - 2

1) Déterminer D domaine de définition de f.
2) Décomposer f en composé de deux fronctions.
3) Etudier les variations de f sur D.
4) Tracer le tableau de variations de f.

Correction

1) D={x∈IR/ x+1≥0 ∧ x+1≠4}
=[-1;3[∪]3;+∞[.
2) On pose u(x)=√(x+1) et v la fonction numérique définie par

v(x) = x + 3
x - 2
(∀x∈D): f(x)= u(x) + 3
u(x) - 2

Du=[-1;+∞[ ; Dv=IR\{2}
la fonction vou est définie si x≠3 et u(Du)⊂Dv
on a donc f=vou et x∈[-1;3[∪]3;+∞[
3) Pour étudier la monotonie de f, il suffit d'étudier la monotonie de chacune des fonctions u sur Du\{3} et v sur Dv
La fonction u telle que u(x)=√(x+1) est une composée de deux fonctions
la fonction x→(x+1) est strictement croissante sur IR et en particulier sur Du\{3}.

La fonction √ est strictement croissante sur [0;+∞[
et on a u(Du\{3})⊂IR+
donc la fonction u est strictement croissante sur Du\{3}.
La fonction v est strictement décroissante sur chacun des intervalle ]-∞;2[ et ]2;+∞[.

1 3 = 1.(-2)-1.3=-5< 0
1 -2

On déduit donc que f est strictement décroissante sur chacun des intervalles [-1;3[ et ]3;+∞[ (nous soulignons sur les deux intervalles et pas nécessairement sur leur union).
4) Tableau de variations

x -1 3 +∞
f ||