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Pour les exercices
56
à
71
On se place dans le plan muni d'un repère (O;i,j)
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56
[Chercher.]
On a tracé ci-dessous la courbe d'une fonction f définie et dérivable sur R et les tangentes TA, TB et TC à la courbe de f respectivement aux points A,B et C.
1. Par lecture graphique, déterminer l'équation réduite de TA.
2. Sachant que la droite TB passe par le point de coordonnées (−2;429), déterminer son équation réduite.
3. On donne f′(3)=12−101. Les tangentes TB et TC sont-elles parallèles ? Justifier.
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57
[Chercher.]
On a tracé la courbe d'une fonction f définie et
dérivable sur R. Les droites d1,d2,d3 et d4 sont les
tangentes à la courbe de f respectivement aux points A, B, C et D .
Par lecture graphique, déterminer l'équation réduite de chacune des tangentes à la courbe de f.
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58
[Calculer.]
On considère la fonction f définie sur R+ par
f(x)=3x.
On admet que f est dérivable sur ]0;+∞[ et on
donne f′(1)=23 et f′(2)=432. Déterminer l'équation réduite de chacune des tangentes à la courbe de f aux points d'abscisses 1 et 2.
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60
[Chercher.]
Soit une fonction f définie et dérivable sur R. Sa courbe représentative Cf passe par les points A(−2;−3),B(0;15) et C(10;1).
Les nombres dérivés de f en −2 , en 0 et en 10 sont respectivement égaux à 2,−5 et 2−1. On appelle TA,TB et TC. les tangentes à Cf respectivement en A , en B et en C.1. Déterminer l'équation réduite de chacune des tangentes TA,TB et TC.
2. Démontrer que les tangentes TA,TB et TC. sont concourantes et déterminer les coordonnées de leur point de concours.
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59
[Chercher.]
Soit une fonction f définie et dérivable sur R.
Sa courbe représentative Cf passe par les points
A(−4;11),B(2;4) et C(6;2)
Les nombres dérivés de f en −4, en 2 et en 6 sont respectivement égaux à 5−1,51 et 21. On appelle TA,TB et TC les tangentes à Cf respectivement en A , en B et en C.
1. Déterminer l'équation réduite de chacune des tangentes TA,TB et TC.
2. Les tangentes TA,TB et TC sont-elles concourantes ? Justifier.
Aide
On peut commencer par déterminer le point d'intersection
de TA et TB.
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61
[Calculer.]
On considère la courbe représentative Cf de la fonction f définie par f(x)=−x2+2x+8 et dérivable sur R. Soient D le point de Cf d'abscisse 4 et d la tangente en D à la courbe Cf.
1. Déterminer l'équation réduite de la tangente d.
2. Étudier la position relative de la courbe Cf par rapport à sa tangente d. On pourra éventuellement utiliser la calculatrice pour déterminer le signe d'un trinôme.
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62
[Raisonner.]
On considère la fonction f définie pour tout x=0 par f(x)=x1. On appelle Cf sa courbe représentative.
1.a. Déterminer f′(−2) et f′(2) en utilisant un taux de variation.
b. En déduire l'équation réduite de la tangente à Cf aux points d'abscisses −2 et 2.
c. Que remarque-t-on ?
2. Soit a un réel non nul. On appelle A le point de Cf d'abscisse a et A′ son symétrique par rapport à O.
Démontrer que les tangentes à Cf en A et en A′ sont parallèles.
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63
[Raisonner.]
On considère la fonction f définie par f(x)=x3 et
dérivable sur R. Soient T et T′ les tangentes à la courbe représentative de f respectivement aux points d'abscisses −1 et 1.1.a. Déterminer l'équation réduite des tangentes T et T′.
b. Quelle est la position relative des deux tangentes T et T′ ? Justifier.
2. Ce résultat est-il encore valable pour les tangentes à la courbe de f respectivement aux points d'abscisses −a et a où a est un réel strictement positif ? Justifier.
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64
[Raisonner.]
On considère la fonction f définie par f(x)=x2+2x−8 et dérivable sur R. Soit a un réel.
1. Déterminer, en fonction de a, l'équation réduite de la tangente TA au point d'abscisse a de la courbe de f.
2. Existe-t-il des valeurs de a pour lesquelles la tangente TA est en dessous de la courbe de f ? Si oui, lesquelles ? Justifier la réponse.
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65
[Raisonner.]
On considère la fonction f définie pour tout x=0 par f(x)=x1. Soit a un réel non nul. f est dérivable pour
tout x=0.1. Déterminer, en fonction de a, l'équation réduite de la tangente TA au point d'abscisse a de la courbe de f.
2. Déterminer la position relative de la courbe de f par rapport à sa tangente TA.
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66
[Chercher.]
On considère les fonctions f et g définies par f(x)=−x2+4 et g(x)=x2−4x+6 et dérivables sur R. On note leur courbe représentative Cf et Cg. On appelle A le point de coordonnées (1;3).
1. Démontrer que Cf et Cg admettent une tangente commune T en A.
2. Donner l'équation réduite de la tangente T et la tracer après avoir reproduit le repère.
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67
Vrai / Faux
[Chercher.]
La fonction f est définie et dérivable sur R. On note Cf sa courbe représentative. Pour chacune des affirmations suivantes, indiquer si elle est vraie ou fausse en justifiant la réponse.
1. « Si f(1)=2 et f′(1)=0, alors la tangente à Cf au point A(1;2) est parallèle à l'axe des abscisses. »
2. « Si la droite d'équation y=2x+3 est tangente à Cf au point A(0;3), alors f′(0)=3. »
3. « Si f(2)=1 et f′(2)=1, alors la tangente à Cf au point A(2;1) a pour équation y=x−1. »
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68
[Chercher.]
On considère les fonctions f et g définies par f(x)=x3−x et g(x)=−x2+3x−4 et dérivables sur R.
On note leur courbe représentative Cf et Cg. Soit d la tangente à la courbe Cf en O.
1. Déterminer l'équation réduite de la droite d.
2. Démontrer que d est aussi la tangente à la courbe Cg en un point A dont on déterminera les coordonnées.
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69
[Communiquer.]
On considère la fonction f définie par f(x)=x2−x−20 et dérivable sur R et la droite d d'équation y=3x+1. La courbe représentative de f admet-elle des tangentes parallèles à la droite d? Si oui, préciser en quel(s) point(s).
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70
[Communiquer.]
On considère la fonction f définie par f(x)=x3−4x et dérivable sur R et la droite d d'équation y=−x+1. Démontrer que la courbe représentative de f admet exactement deux tangentes parallèles à la droite d en des points que l'on déterminera.
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71
QCM
[Chercher.]
On considère la fonction f définie et dérivable sur R de courbe représentative Cf. On donne f(1)=3 et f′(1)=3. La tangente à Cf au point d'abscisse −1 a pour équation y=−x−2. Pour chacune des lignes du tableau suivant, choisir la bonne réponse en la justifiant.
A
B
C
D
1. La tangente à Cf au point A(1;3) a pour équation :
y=3x+3
y=3x+1
y=3x
y=3
2. Le nombre dérivé de f en −1 est égal à :
−2
−1
0
3
3.f(−1) est égal à :
−1
3
0
1
1. La tangente à Cf au point A(1;3) a pour équation :
2. Le nombre dérivé de f en −1 est égal à :
3.f(−1) est égal à :
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72
[Raisonner.] Le plan est muni d'un repère orthonormé. On dit que la fonction carré f est convexe, car sa courbe représentative Cf est au-dessus de toutes ses tangentes.
1. Illustrer cette propriété à l'aide d'une figure.
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2. Soit A un point de Cf d'abscisse a. On note Ta la
tangente à Cf au point A. a. Démontrer, à l'aide du taux de variation, que f′(a)=2a.
b. Donner l'équation réduite de Ta en fonction de a.
c. À l'aide d'une étude de signe, déterminer la position
relative de Cf et Ta sur R.
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73
En physique
[Chercher.]
On lance un projectile verticalement vers le haut. Il monte puis descend selon la même droite verticale, soit une trajectoire à une dimension. La hauteur atteinte par le projectile, en fonction du temps t en seconde, est décrite dans un repère (O;i,j) ci-dessous par une fonction h.
On a tracé les tangentes à Ch aux points d'abscisses respectifs 0 ; 2 et 4.
La vitesse du projectile à l'instant t est donnée, en m·s–1, par la dérivée h′(t).
Déterminer la vitesse atteinte par le projectile à chacun
des instants suivants, en m·s–1, puis en km·h–1 :
1. à t=0;