Retour au problème CORRECTION Problème 2

Partie A:
  1. La fonction g est décroissante sur [-1;0] et croissante sur [0;6].
  2. L'équation "g(x) = 3 "s'écrit: Pour dernière équation, les solutions sont: x1 = (6e - 5)½ et x1 = -(6e - 5)½.
    Comme x est dans l'intervalle :[-1;6], on en déduit que la seule solution de l'équation est:
    x1 = (6e - 5)½
  3. On sait deux droites sont parallèles si et seulement si elles ont même coefficient directeur.
    Le coefficient directeur de la droite D d'équation "y = x " est 1.
    Le coefficient directeur de la tangente à la courbe de g au point d'abscisse x est g '(x).
    Répondre à la question revient donc à résoudre l'équation : g '(x) = 1.
    Or , la dérivée de g est :
    g '(x) =
    On obtient alors l'équation :
    = 1 , x dans l'intervalle [-1;6]
    Cette équation donne : x2 - 6x + 5 = 0 , d'où les deux racines:
    X1 = 1 et X2 = 5
    Comme g(1) = 0 et que g(5) = 3ln(30) - 3ln(6) = 3ln(5), il y a deux points admettant une tangente parallèle à la droite D:
    A(1 ; 0) et B(5 ; 3ln(5))

Partie B:
Etude de .

  1. On remarque que = 1, en prenant les termes de plus haut degré.
    La droite d'équation " y = 1 " est donc asymptote à la courbe en +oo.
    Même chose en -oo.
  2. La dérivée de f est : f '(x) = On l'obtient sans problème.
    Donc, f '(x) et (x2 - 5) sont de signes contraires.
    Comme (x2 - 5) = (x+)(x), on en déduit que: De plus, on a : f(0) = 1 et f '(0) = . Une équation de la tangente à la courbe de f au point d'abscisse 0 est donc:
    ( T ) : y = x + 1
  3. Courbe C , Tangente (T) , asymptote "x = 1".
  4. .
    1. Voir la figure précédente.
    2. On remarque que:
      f(x) = = 1 +
      Donc, on a la relation : f(x) = 1 + g '(x).
      Une primitive de la fonction f est donc F(x) = x + g(x).
    3. Comme l'aire de A(3), en unité d'aire est :
      on en déduit que cette aire est égale, en unité d'aire:
      D'où, après calcul :
      Aire de A(3) = (3 + 3ln(2) + 3ln(7) - 3ln(5))(U.A).
      Pour a quelconque > 1 , on a :
      Aire de A(a) = (F(a) - F(1))(U.A)
      où F est la primitive de f déterminée dans la question précédente.
      Comme F(a) = a + g(a) et F(1)=1, on obtient:
      Aire de A(a) = (a - 1 + g(a))(U.A)
      L'unité sur les axes est 2 cm. Il ne reste plus qu'à multiplier par 4 pour avoir l'aire en cm2.