Seconde · Chapitre 6

Étude globale de fonctions

Exercices corrigés — ensemble de définition, courbe représentative, variations, extremum, résolution graphique.
Ex. 1 — Définition Ex. 2 — Courbe représentative Ex. 3 — Variations Ex. 4 — Extremum Ex. 5 — Résolution graphique
Exercice 1
Définition

Déterminer l'ensemble de définition des fonctions suivantes :

  1. $f(x) = \dfrac{3}{x+4}$
  2. $g(x) = \sqrt{2x-6}$

a. Un quotient existe si son dénominateur est non nul.

\[ x+4\neq 0 \iff x\neq -4 \]

$D_f = \mathbb{R}\setminus\{-4\}$.

b. Une racine carrée existe si l'expression sous le radical est positive ou nulle.

\[ 2x-6\geqslant 0 \iff x\geqslant 3 \]

$D_g = \left[3\,;\,+\infty\right[$.

Exercice 2
Courbe représentative

La courbe représentative $\mathcal{C}_f$ d'une fonction $f$ passe par les points $A(-2\,;\,5)$ et $B(6\,;\,-1)$.

  1. Donner $f(-2)$ et $f(6)$.
  2. Quel est un antécédent de $-1$ par $f$ ?

a. Un point $(x\,;\,y)$ de $\mathcal{C}_f$ vérifie $y=f(x)$.

\[ f(-2) = 5 \qquad\qquad f(6) = -1 \]

b. On cherche $x$ tel que $f(x)=-1$ : c'est l'abscisse du point d'ordonnée $-1$.

$6$ est un antécédent de $-1$ par $f$ (le point $B(6\,;\,-1)$ le montre).

Exercice 3
Variations

Voici le tableau de variation d'une fonction $f$ définie sur $[-5\,;\,6]$ :

x −5 0 6 Variation de f −3 4 1
  1. Sur quel intervalle $f$ est-elle croissante ? Décroissante ?
  2. Comparer $f(-2)$ et $f(-1)$, en justifiant.

a. On lit le sens des flèches dans le tableau.

$f$ est croissante sur $[-5\,;\,0]$ et décroissante sur $[0\,;\,6]$.

b. $-5\leqslant -2 \leqslant -1 \leqslant 0$ : les deux valeurs sont dans l'intervalle $[-5\,;\,0]$ où $f$ est croissante.

\[ -2\leqslant -1 \implies f(-2)\leqslant f(-1) \]
Exercice 4
Extremum

On reprend le tableau de variation de l'exercice précédent ($f$ définie sur $[-5\,;\,6]$, croissante puis décroissante, avec $f(-5)=-3$, $f(0)=4$, $f(6)=1$).

  1. Quel est le maximum de $f$ sur $[-5\,;\,6]$ ? En quelle valeur est-il atteint ?
  2. Quel est le minimum de $f$ sur $[-5\,;\,6]$ ? En quelle valeur est-il atteint ?

a. Le maximum correspond au sommet du tableau (flèche montante puis descendante).

Le maximum de $f$ sur $[-5\,;\,6]$ est $4$, atteint en $x=0$.

b. Le minimum correspond à la plus petite valeur atteinte sur l'intervalle, ici une extrémité.

Le minimum de $f$ sur $[-5\,;\,6]$ est $-3$, atteint en $x=-5$.

Exercice 5
Résolution graphique

La courbe $\mathcal{C}_f$ d'une fonction $f$ définie sur $[-4\,;\,4]$ est donnée ci-dessous :

−4−3 −2−1 12 34 0 3 2 1 −1 −2 x y C f
  1. Résoudre graphiquement $f(x)=2$.
  2. Résoudre graphiquement $f(x)\leqslant 2$.
y = 2 −4−3 −2−1 12 34 0 3 2 1 −1 −2 x y C f

a. On repère les abscisses des points d'intersection de $\mathcal{C}_f$ avec la droite d'équation $y=2$.

\[ \mathcal{S}=\{-3\,;\,0\,;\,3\} \]

b. On repère les abscisses pour lesquelles $\mathcal{C}_f$ est en dessous de la droite d'équation $y=2$ (ou la touche).

\[ \mathcal{S}=[-4\,;\,-3]\cup[0\,;\,3] \]
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