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Soit f(x)=(2x−1)/(x-3). 1. Donne Df. 2. Calcule x3f(x) et _xf(x). 3. Calcule f'(x) et étudie son signe.
Mathematics
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| Point | x | y |
|---|---|---|
| y-intercept | 0 | 0.33 |
| x-intercept | 0.5 | 0 |
Step-by-step solution
9 stepsEXERCICE 2 : FONCTION
Soit .
1. Donner
La fonction est une fonction rationnelle.
Elle est définie si et seulement si son dénominateur est non nul.
L'ensemble de définition de est .
2. Calculer et
- Calcul de
Évaluer le numérateur en .
$$ 2(3) - 1 = 6 - 1 = 5 $$Évaluer le dénominateur et les limites.
Lorsque $x \to 3^-$, $x-3 \to 0^-$. $$ \lim_{x \to 3^-} f(x) = \frac{5}{0^-} = -\infty $$ Lorsque $x \to 3^+$, $x-3 \to 0^+$. $$ \lim_{x \to 3^+} f(x) = \frac{5}{0^+} = +\infty $$ Les limites sont $\boxed{\lim_{x \to 3^-} f(x) = -\infty}$ et $\boxed{\lim_{x \to 3^+} f(x) = +\infty}$. Cela indique que la droite d'équation $x=3$ est une asymptote verticale.- Calcul de
Pour une fonction rationnelle, la limite à l'infini est égale à la limite du rapport des termes de plus haut degré.
$$ \lim_{x \to \pm\infty} f(x) = \lim_{x \to \pm\infty} \frac{2x}{x} $$ $$ \lim_{x \to \pm\infty} f(x) = \lim_{x \to \pm\infty} 2 $$ $$ \lim_{x \to \pm\infty} f(x) = 2 $$ La limite est $\boxed{\lim_{x \to \pm\infty} f(x) = 2}$. Cela indique que la droite d'équation $y=2$ est une asymptote horizontale.3. Calculer et étudier son signe
- Calcul de
Utiliser la formule de dérivation d'un quotient .
Soit $u(x) = 2x-1$, alors $u'(x) = 2$. Soit $v(x) = x-3$, alors $v'(x) = 1$. $$ f'(x) = \frac{2(x-3) - (2x-1)(1)}{(x-3)^2} $$Simplifier l'expression.
$$ f'(x) = \frac{2x - 6 - 2x + 1}{(x-3)^2} $$ $$ f'(x) = \frac{-5}{(x-3)^2} $$ La dérivée de $f(x)$ est $\boxed{f'(x) = \frac{-5}{(x-3)^2}}$.- Étude de son signe
Analyser le signe du dénominateur.
Le terme $(x-3)^2$ est un carré, donc il est toujours positif pour tout $x \in D_f$ (c'est-à-dire pour $x \neq 3$).Analyser le signe du numérateur.
Le numérateur est $-5$, qui est une constante négative.Conclure sur le signe de .
Puisque le numérateur est négatif et le dénominateur est positif, alors $f'(x)$ est toujours négatif sur son domaine de définition. $$ \boxed{f'(x) < 0 \text{ pour tout } x \in D_f} $$ Cela signifie que la fonction $f(x)$ est strictement décroissante sur $]-\infty, 3[$ et sur $]3, +\infty[$.
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