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Soit la fonction f définie par f(x) = -1 + (25)/(x+3). Étudier la dérivabilité de f en 2 et en -8. En déduire le coefficient directeur de chacune des droites tangentes à C_f en ces points.

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2 parts
b
-1
d

y=−x+6y = -x + 6

y=−x−14y = -x - 14

Graph of f(x) = −1 + 25/(x + 3)

Use the left and right arrow keys to trace the curve, up and down to jump between key points, and plus and minus to zoom.

Key points of f(x) = −1 + 25/(x + 3)
Pointxy
y-intercept07.33

Step-by-step solution

6 steps

Voici la résolution de l'exercice:

La fonction donnée est f(x)=−1+25x+3f(x) = -1 + \frac{25}{x+3}.

Part a· 2 steps

Étudier la dérivabilité de ff en 2 et en -8.

  1. Déterminer le domaine de définition de f(x)f(x).

    La fonction f(x)f(x) est une fonction rationnelle. Elle est définie pour toutes les valeurs de xx pour lesquelles le dénominateur n'est pas nul.

    x+3≠0  ⟹  x≠−3x+3 \neq 0 \implies x \neq -3

    Le domaine de définition de ff est Df=R∖{−3}D_f = \mathbb{R} \setminus \{-3\}.

  2. Déterminer la dérivabilité de f(x)f(x).

    Une fonction rationnelle est dérivable sur son domaine de définition.
    Puisque 2∈Df2 \in D_f (car 2≠−32 \neq -3) et −8∈Df-8 \in D_f (car −8≠−3-8 \neq -3), la fonction ff est dérivable en x=2x=2 et en x=−8x=-8.

    Pour plus de rigueur, calculons la dérivée f′(x)f'(x):

    f(x)=−1+25(x+3)−1f(x) = -1 + 25(x+3)^{-1} f′(x)=0+25⋅(−1)(x+3)−2⋅(1)f'(x) = 0 + 25 \cdot (-1)(x+3)^{-2} \cdot (1) f′(x)=−25(x+3)2f'(x) = -\frac{25}{(x+3)^2}

    La dérivée f′(x)f'(x) est définie pour tout x≠−3x \neq -3.
    Puisque 2≠−32 \neq -3 et −8≠−3-8 \neq -3, f′(2)f'(2) et f′(−8)f'(-8) existent.
    Donc, ff est dérivable en x=2x=2 et en x=−8x=-8.

Part b-1

Déduire le coefficient directeur de chacun des droites tangentes à CfC_f en points d'abscisse 2 et -8.

Le coefficient directeur de la tangente à la courbe CfC_f au point d'abscisse aa est donné par f′(a)f'(a).
Nous avons f′(x)=−25(x+3)2f'(x) = -\frac{25}{(x+3)^2}.

  1. Calculer le coefficient directeur en x=2x=2.

    f′(2)=−25(2+3)2=−2552=−2525=−1f'(2) = -\frac{25}{(2+3)^2} = -\frac{25}{5^2} = -\frac{25}{25} = -1

    Le coefficient directeur de la tangente en x=2x=2 est −1\boxed{-1}.

  2. Calculer le coefficient directeur en x=−8x=-8.

    f′(−8)=−25(−8+3)2=−25(−5)2=−2525=−1f'(-8) = -\frac{25}{(-8+3)^2} = -\frac{25}{(-5)^2} = -\frac{25}{25} = -1

    Le coefficient directeur de la tangente en x=−8x=-8 est −1\boxed{-1}.

Part c

Que peut-on dire sur ces deux tangentes ?

Les deux tangentes ont le même coefficient directeur, qui est −1-1.
Des droites ayant le même coefficient directeur sont parallèles.

Part d

y=−x+6y = -x + 6

Donner l'équation cartésienne de chacun des deux tangentes.

L'équation de la tangente à la courbe CfC_f au point d'abscisse aa est donnée par la formule y−f(a)=f′(a)(x−a)y - f(a) = f'(a)(x - a).

  1. Équation de la tangente au point d'abscisse x=2x=2.

    Calculons f(2)f(2):

    f(2)=−1+252+3=−1+255=−1+5=4f(2) = -1 + \frac{25}{2+3} = -1 + \frac{25}{5} = -1 + 5 = 4

    Le coefficient directeur est f′(2)=−1f'(2) = -1.
    L'équation de la tangente T2T_2 est:

    y−f(2)=f′(2)(x−2)y - f(2) = f'(2)(x - 2) y−4=−1(x−2)y - 4 = -1(x - 2) y−4=−x+2y - 4 = -x + 2 y=−x+2+4y = -x + 2 + 4 y=−x+6y = -x + 6

    L'équation de la tangente en x=2x=2 est y=−x+6\boxed{y = -x + 6}.

  2. Équation de la tangente au point d'abscisse x=−8x=-8.

    Calculons f(−8)f(-8):

    f(−8)=−1+25−8+3=−1+25−5=−1−5=−6f(-8) = -1 + \frac{25}{-8+3} = -1 + \frac{25}{-5} = -1 - 5 = -6

    Le coefficient directeur est f′(−8)=−1f'(-8) = -1.
    L'équation de la tangente T−8T_{-8} est:

    y−f(−8)=f′(−8)(x−(−8))y - f(-8) = f'(-8)(x - (-8)) y−(−6)=−1(x+8)y - (-6) = -1(x + 8) y+6=−x−8y + 6 = -x - 8 y=−x−8−6y = -x - 8 - 6 y=−x−14y = -x - 14

    L'équation de la tangente en x=−8x=-8 est y=−x−14\boxed{y = -x - 14}.

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