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EXERCICE 1 Revoir la derivation de lere S
Soit la fonction definie sur (-10:10) par f(x)=x3+x2-x-1.
1. Determiner une expression de f’(x)
2. Dresser le tableau de signes de f'(x), puis le tableau de variations
complet de f
3. En déduire le tableau de signes de f(x). Résoudre l'inequation f(x)strictement supérieur a 0

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Explications étape par étape :

Bonjour

sur [-10;10]

soit D  =  [-10;10]

f(x) = x³ + x² - x - 1

f est dérivable sur D

f'(x) = 3x² + 2 x - 1

f'(x) s'annule si 3x² + 2 x - 1 = 0

calculons le discriminant Δ = b² - 4 a××c avec a = 3, b= 2, c = -1

Δ = (2)² - 4 × 3 ×(-1)

Δ = 4 + 12

Δ = 16 > 0 et √Δ = 4

donc l'équation 3x² + 2 x - 1 = 0 admet deux solutions

x₁ = (- b + √Δ ) / (2a) et x₂= (- b - √Δ ) / (2a)

x₁ = ( - 2 + 4)/(2×3) et x₂= ( - 2 - 4)/(2×3)  

x₁ =   2/6    et x₂= -6/6

x₁  = 2/6 = 1/3  et x₂= -1

x₁  = 1/3 ∈ D et x₂= - 1

f'(x) peut s'écrire a(x - x₁) (x -x₂) donc f'(x) = 3 (x -1/3)(x +1)

tableau de signe

x                - 10                  -1                      1/3                      10

3(x - 1/3)                -                         -         ⊕          +                    

x + 1                       -           ⊕          +                      +

f'                             +          ⊕          -        ⊕            +

f                     croissante       décroissante      croissante

f(-10)= (-10)³ + 10² - 10 - 1 = - 1000 + 100 - 10 - 1 = - 911

f(10) = (10)³ + 10² - 10 - 1= 1000 + 100 - 10 - 1 = 1089

f(1/3) = (1/3)³ + (1/3)² - 1/3 - 1 = 1/27 + 1/9 - 1/3 - 1

f(1/3) = 1/27 + 3/27 - 9/27 - 27/27

f(1/3) = - 32/27 ≈ -1,19

f(-1) = (-1)³ + 1² - 1 - 1 = -1 + 1 - 1 - 1 = -2

f(1) = 1³ + 1² - 1 - 1 = 1 + 1 - 1 - 1 = 0

tableau de signe de f

x                     - 10        -1            1/3     1            10

signe de f                            -                ⊕   +

donc f(x) > 0 si x ∈ ]1;10]