Mathématiques du secondaire qualifiant

Généralités sur les fonctions (8)

Exercice 1 tp

Soient f et g deux fonctions définies par f(x)=2x-1 et

g(x) = x
x+1

1) Déterminer les variations de f et g.
1) Déterminer le domaine de définition de gof.
2) Déterminer les variations de gof.

Correction

1) f est une fonction affine donc Df=IR et puisque a=2>0 alors f est strictement croissante sur IR
g est une fonction rationnelle donc elle est définie si son dénominateur non nul c'est à dire si x+1≠0 ou encore x≠-1 donc Dg=IR\{-1}

10 =1.1-1.0=1>0
11

g est strictement croissante sur les deux intervalles ]-∞-1[ et ]-1;+∞[.
2) Dgof={x∈Df / f(x)∈Dg}.
f(x)∈Dg ⇔ f(x)≠-1
⇔ 2x-1≠-1 ⇔x≠0
donc Dgof=IR*.

IR f
IR\{-1} g

IR
x 2x-1 2x-1
(2x-1)+1
IR* gof
IR

f est strictement croissante sur IR et en particulier sur IR*.
f(IR*)⊂Dg donc gof est strictement croissante sur IR*.

Exercice 2 tp

Soient f et g deux fonctions définies par
f(x)=-2x+1.

g(x) = 4x - 5
x - 3

1) Déterminer le domaine de définition de chacune des fonctions f et g.

2) Déterminer les variations de gof sur chacun des intervalles
]-∞;-1[ et ]-1;+∞[.

Correction

1) (a) f est un binôme donc Df=IR.
a=-2< 0 donc f est strictement croissante sur IR.

x -∞ +∞
f

f(IR)=IR.

(b) Monotonie de g
Dg=]-∞;3[∪]3;+∞[.

4 -5 = 4.(-3)-1.(-5)=-7< 0
1 -3

g est strictement décroissante sur les deux intervalles ]-∞;3[ et ]3;+∞[

x -∞ 3 +∞
g ||

2) Monotonie de gof sur chacun des intervalles
]-∞;-1[ et ]-1;+∞[.
Dgof={x∈Df / f(x)∈Dg}
f(x)∈Dg ⇔ f(x)≠3
⇔ -2x+1≠3 ⇔ x≠-1
Dgof =]-∞;-1[∪]-1;+∞[.
On a f(-1)=3 et f(]-∞;-1[)=]3;+∞[⊂]3;+∞[
puisque f et g ont la même variation alors gof est strictement croissante sur
]-∞;-1[.

On af(-1)=3 et f(]-1;+∞[)=]-∞;3[⊂]-∞;3[
puisque f et g ont la même variation donc gof est strictement croissante sur
]-1;+∞[
ainsi gof est strictement croissante sur les deux intervalles ]-∞;-1[ et ]-1;+∞[.

x -∞ 3 +∞
gof ||
gof(x)= 4(-2x+1) - 5 = 8x+1
-2x-2 2x+2