Mathématiques 2de

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Nombres et calculs
Fonctions
Ch. 1
Généralités sur les fonctions
Ch. 3
Fonctions affines
Ch. 4
Fonctions de référence
Géométrie
Ch. 5
Repérage et configuration dans le plan
Ch. 6
Notion de vecteur
Ch. 7
Colinéarité de vecteurs
Ch. 8
Équations de droites
Statistiques et probabilités
Ch. 9
Informations chiffrées
Ch. 10
Statistiques descriptives
Ch. 11
Probabilités et échantillonnage
Annexes
Exercices transversaux
Cahier d'algorithmique et de programmation
Rappels de collège
Jeux de société
Chapitre 2
Activités

Variations de fonctions

17 professeurs ont participé à cette page
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A
Loin des yeux, loin du cœur ?

Objectif : Découvrir les notions de variations de fonctions et d'extremums.
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Dans le schéma ci-dessous, Patrick, représenté par le point \text{P}, se déplace d'un point \text{A} à un point \text{B}.
Caroline se situe au point \text{C} et ne se déplace pas. Les longueurs sont données en kilomètre.
On note x la distance \text{AP} parcourue par Patrick durant son déplacement.
On souhaite étudier la longueur \text{CP}, notée \text{L}(x), en fonction de x .

Variations de fonctions et extremums
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1
a) Démontrer que, pour tout x \in[0 \:; 6], \mathrm{L}(x)=\sqrt{x^{2}-12 x+52}.
Aide
Utiliser des triangles rectangles en \text{H}.


b) Démontrer que, pour tout x \in[6 \:; 10], on a aussi \mathrm{L}(x)=\sqrt{x^{2}-12 x+52}.


c) Compléter le tableau de valeurs suivant en utilisant les expressions précédentes. Arrondir à 10^{-3} si nécessaire.

x012345678910
L(x)

2
À l'aide de ces mesures, tracer la courbe représentative de la fonction \text{L} dans un repère orthonormé.

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3
a) Quelle semble être la plus petite image par la fonction \text{L} ?


b) En quelle valeur de x est-elle atteinte ?


c) Quelle interprétation pouvez-vous faire concernant la longueur \text{CP}\:?

4
À l'aide des valeurs calculées, compléter le tableau suivant (appelé tableau de variations de \text{L}).

Logique

\mathrm{L}(x)>5 peut éventuellement se déduire de \mathrm{L}(x) \leqslant 5.
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5
a) Préciser graphiquement les antécédents de 5 par la fonction \text{L}. Laisser les traits de construction apparents.


b) Résoudre \mathrm{L}(x) \leqslant 5 puis \mathrm{L}(x)>5 à l'aide de la courbe de \text{L}. Comment retrouver ces résultats sur la figure à l'aide d'un compas ?


6
Résoudre \mathrm{L}(x) \leqslant 6 puis \mathrm{L}(x)>6. Comment retrouver ces résultats sur la figure à l'aide d'un compas ?
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Bilan

Comment peut-on décrire les variations d'une fonction à l'aide d'un tableau ? Comment définir un minimum ?
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B
Du Canada à la Nouvelle‑Zélande, de Lille à Marseille

Objectif : Résoudre graphiquement des inéquations.
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On a représenté ci-dessous la durée du jour (entre le lever et le coucher du Soleil) des deux capitales Ottawa et Wellington, en fonction du jour j \in[1 \: ; 365] d'une année non bissextile. On note \text{O} et \text{W} les fonctions correspondantes.

Du Canada à la Nouvelle-Zélande, de Lille à Marseille
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1
Tracer le tableau de variations de \text{O} et de \text{W} sur [1\: ; 365].
Cliquez pour accéder à une zone de dessin
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2
Avec la précision permise par le graphique, indiquer puis comparer les durées de jour de ces deux villes :
a) au 20 janvier (j = 20)\:;


b) au 17 septembre (j = 260)\:;


c) au 26 novembre (j = 330)\:.

3
a) Pour quels jours j de l'année les durées du jour à Ottawa et à Wellington sont-elles identiques ? Quelle équation avec \text{O}(j) et \text{W}(j) cela revient-il à résoudre ?


b) Sur quel intervalle de l'année la durée du jour à Ottawa est-elle strictement supérieure à celle à Wellington ? Quelle inéquation entre \text{O}(j) et \text{W}(j) cela revient-il à résoudre? 


c) Résoudre \mathrm{O}(j) \lt \text{W}(j) puis interpréter le résultat.


4
Même en France, il y a des différences entre villes : on a représenté ci-dessous la durée du jour à Lille (fonction \mathrm{L}) et à Marseille (fonction \mathrm{M}). Résoudre les équations et les inéquations suivantes puis interpréter les résultats :
Du Canada à la Nouvelle-Zélande, de Lille à Marseille
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  • \mathrm{L}(j)=\mathrm{M}(j)
  • \mathrm{L}(j) \geqslant \mathrm{M}(j)
  • \mathrm{L}(j) \leqslant \mathrm{M}(j)
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    Bilan

    Si f et g sont deux fonctions définies sur un intervalle I, comment peut-on résoudre graphiquement l'inéquation f(x) \lt g(x) ?
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