Fonctions — Feuille d'exercices n°3 — 2nde
📌 Deux outils, deux informations différentes
⚠ Ces deux tableaux n'ont, en général, pas les mêmes double-barres : les abscisses des extremums et les zéros de \(f\) sont des valeurs différentes, sauf coïncidence.
On donne ci-dessous la courbe représentative d'une fonction \(f\) définie sur \([-4\,;\,5]\).
💡 Indices
| x | −4 | −1 | 2 | 5 | |||
| f (x) | 2 | −3 | 5 | −2 |
| x | −4 | −2 | 1 | 4 | 5 | ||||
| f (x) | + | 0 | − | 0 | + | 0 | − |
Voici uniquement le tableau de variations d'une fonction \(g\) définie sur \([-3\,;\,4]\), avec \(g(-3)=-4\), \(g(1)=5\) et \(g(4)=-2\).
| x | −3 | 1 | 4 | ||
| g (x) | −4 | 5 | −2 |
💡 Indices
❌ Non — le tableau de variations indique seulement que \(g\) est décroissante sur \([1\,;\,4]\), de \(5\) à \(-2\). Comme \(g(4)=-2<0\), \(g\) devient forcément négative à un moment sur cet intervalle : elle n'est donc pas positive partout.
\(g\) passe de manière continue et croissante d'une valeur négative (\(-4\)) à une valeur positive (\(5\)) : elle s'annule donc exactement une fois sur \(]-3\,;\,1[\), mais on ne connaît pas la valeur exacte de ce zéro avec ce seul tableau.
De même, \(g\) passe de manière continue et décroissante d'une valeur positive (\(5\)) à une valeur négative (\(-2\)) : elle s'annule exactement une fois sur \(]1\,;\,4[\).
❌ Non — on sait qu'il existe un zéro de chaque côté de \(x=1\), mais le tableau de variations seul ne donne pas leur valeur exacte. Il faudrait une information supplémentaire (une courbe, une factorisation, un calcul...) pour compléter le tableau de signes.
On reprend la fonction \(f\) de l'exercice 1, dont voici les deux tableaux.
Variations
| x | −4 | −1 | 2 | 5 | |||
| f (x) | 2 | −3 | 5 | −2 |
Signes
| x | −4 | −2 | 1 | 4 | 5 | ||||
| f (x) | + | 0 | − | 0 | + | 0 | − |
Pour chaque affirmation, dire si elle est vraie ou fausse, en justifiant à l'aide des deux tableaux.
💡 Indices
❌ FAUX — \(f\) est croissante sur \([-1\,;\,2]\), mais son signe change en \(x=1\) sur cet intervalle : elle est négative sur \(]-1\,;\,1[\) puis positive sur \(]1\,;\,2]\).
✓ VRAI — \(f(2)=5>0\).
❌ FAUX — les zéros de \(f\) sont \(-2\), \(1\) et \(4\), tandis que ses extremums sont atteints en \(-1\) et \(2\) : ce sont des abscisses totalement différentes.
✓ VRAI — \(f\) est positive juste après \(2\), puis négative après le zéro en \(x=4\) : un seul changement de signe sur cet intervalle.
On reprend une nouvelle fois les deux tableaux de la fonction \(f\) (exercice 1).
Variations
| x | −4 | −1 | 2 | 5 | |||
| f (x) | 2 | −3 | 5 | −2 |
Signes
| x | −4 | −2 | 1 | 4 | 5 | ||||
| f (x) | + | 0 | − | 0 | + | 0 | − |
💡 Indices
En reportant les valeurs \(-4,-2,-1,1,2,4,5\) dans l'ordre, on obtient six petits intervalles, chacun avec un sens de variation et un signe constants :
Une fonction \(h\) est définie sur \([-5\,;\,3]\). Elle est décroissante sur \([-5\,;\,0]\) puis croissante sur \([0\,;\,3]\). On sait que \(h(-5)=1\), \(h(0)=-4\) (minimum) et \(h(3)=2\). De plus, \(h\) s'annule en \(x=-3\) et en \(x=1\).
💡 Indices
| x | −5 | 0 | 3 | ||
| h (x) | 1 | −4 | 2 |
| x | −5 | −3 | 1 | 3 | |||
| h (x) | + | 0 | − | 0 | + |
La température \(T(t)\) (en °C) relevée pendant une journée d'hiver, en fonction du temps \(t\) (en heures), est modélisée par une fonction définie sur \([0\,;\,24]\). On sait que :
💡 Indices
| t | 0 | 6 | 15 | 24 | |||
| T (t) | −2 | −8 | 6 | −3 |
| t | 0 | 11 | 21 | 24 | |||
| T (t) | − | 0 | + | 0 | − |
❌ Non — la température est positive sur \(]11\,;\,21[\), mais elle n'est croissante que jusqu'à \(t=15\) (le maximum). Sur \(]15\,;\,21[\), elle est décroissante tout en restant positive : elle redescend de \(6°C\) vers \(0°C\).