Mathématiques du secondaire qualifiant

Généralités sur les fonctions (6)

Exercice 1 tp

Soit f une fonction numérique définie par

f(x) = 1
x-1

1) Déterminer D, le domaine de définition de f.
2) Montrer que pour tout x∈D on a f(2-x)=-f(x).
3) Soit I(1 ; 0) un point du plan
(a) On considère M(x;f(x)) un point de la courbe de f et M'(x';y') un point du plan.
Déterminer x' et y' en fonction de x et y tel que I soit milieu du segment [MM'].

(b) Montrer que M' est un point de la courbe (C) de f.
(c) Que peut on dire du point I par rapport à (C) ?

Exercice 2 tp

Soit f une fonction numérique définie sur l'intervalle

I=[ -1 ; 1 ] par f(x)=sin(πx + π )
4 4 4

Montrer que f est strictement croissante sur I.

Correction

On pose

g(x) = πx + π
4

La fonction sin est définie sur IR
et la fonction g est définie sur IR donc g(IR)⊂IR ainsi la fonction f est définie sur IR et en particulier sur l'intervalle I
donc f(x)=sin(g(x)) pour x∈I.
La fonction g est strictement croissante sur IR et en particulier sur I.

Notons que sin n'est pas une fonction monotone sur IR.
On doit donc déterminer g(I).

x∈I⇔ -1 ≤ x ≤ 1
4 4
≤ πx ≤ π
4 4
-π+π πx + π
4 4 4
x∈I⇔ g(x)∈[0; π ]
2
g(I)=[0; π ]=J
2

puisque la fonction sin est strictement croissante sur J alors f est strictement croissante sur I.

Exercice 3 tp

Soient f et g deux fonctions définies par f(x)=x²-1 et g(x)=-x³.
1) Déterminer les variations de f et g.

2) Déterminer l'ensemble de définition de gof et fog.
3) Déterminer les variations de gof et fog.

Correction

1) (a) f est une fonction de référence -b÷(2a)=0 et a=1
f est donc strictement croissante sur IR+ et strictement décroissante sur IR-.

x -∞ 0 +∞
f

-1

(b) g est une fonction de référence et a=-1<0
donc g est strictement décroissante sur IR.

x -∞ +∞
g

2) Df=IR et Dg=IR
(a) Dg=IR donc f(IR)⊂Dg ainsi Dgof=IR.

IR f
IR g

IR
x (x²-1) -(x²-1)³
IR gof
IR

f est strictement croissante sur IR et g strictement décroissante sur IR donc la fonction gof est strictement décroissante sur IR.
(b) Df=IR donc g(IR)⊂Df ainsi Dfog=IR.

IR g
IR f

IR
x -x³ (-x³)²-1
IR fog
IR

g est strictement croissante sur IR et f est strictement décroissante sur IR donc la fonction fog est strictement décroissante sur IR.