Devoir Libre N°2 – Semestre 2
Dérivation & Étude de Fonctions
Mathématiques
Niveau : 1ère Année Bac Sc. Expérimentales
1. Pour chacune des fonctions suivantes, déterminer le domaine de définition \(D_f\), le domaine de dérivabilité, puis calculer la fonction dérivée \(f'(x)\) :
- \(f(x) = 2x^3 – 4x^2 + 5x – 1\)
- \(g(x) = (3x^2 + 1)^4\)
- \(h(x) = \frac{2x – 1}{x + 3}\)
- \(k(x) = \sqrt{x^2 + 1}\)
- \(u(x) = x \cos(2x)\)
2. Soit \(v\) la fonction définie par \(v(x) = \frac{\sin x}{2 + \cos x}\).
Montrer que pour tout \(x \in \mathbb{R}\) :
\[ v'(x) = \frac{1 + 2\cos x}{(2 + \cos x)^2} \]
Soit \(f\) la fonction définie par : \(\begin{cases} f(x) = x^2 – 2x & \text{si } x \geq 1 \\ f(x) = \frac{-x^2 + x}{x + 1} & \text{si } x < 1 \end{cases}\)
- Calculer \(f(1)\).
- Étudier la dérivabilité de \(f\) à droite en \(x_0 = 1\). Interpréter graphiquement le résultat.
- Étudier la dérivabilité de \(f\) à gauche en \(x_0 = 1\).
(Rappel : Calculer \(\lim_{x \to 1^-} \frac{f(x) – f(1)}{x – 1}\)). - La fonction \(f\) est-elle dérivable en 1 ? Justifier.
- Donner l’équation de la demi-tangente à la courbe \((C_f)\) au point d’abscisse 1 à droite.
On considère la fonction numérique \(f\) définie par : \(f(x) = \frac{x^2 – 3x + 6}{x – 1}\).
Soit \((C)\) sa courbe représentative dans un repère orthonormé.
- Déterminer \(D_f\) le domaine de définition de \(f\).
- Calculer les limites aux bornes de \(D_f\) (en \(-\infty, +\infty, 1^-, 1^+\)).
En déduire l’équation de l’asymptote verticale. - Montrer que pour tout \(x \in D_f\) : \(f'(x) = \frac{x^2 – 2x – 3}{(x – 1)^2}\).
- Étudier le signe de \(f'(x)\) puis dresser le tableau de variations de \(f\).
- Déterminer les coordonnées des extremums locaux de \(f\).
- Déterminer les réels \(a, b, c\) tels que \(f(x) = ax + b + \frac{c}{x – 1}\).
- Montrer que la droite \((\Delta) : y = x – 2\) est une asymptote oblique à la courbe \((C)\) au voisinage de \(\pm\infty\).
- Étudier la position relative de \((C)\) par rapport à \((\Delta)\).
