MESSAGE POUR DUNKAN ET SON DEVOIR DE MATHS, LUI FAIRE PASSER, VOICI L´EXERCICE COMPLET !
Question 1) :
f(x) = g(x)
<=> 1/2x * (4-x) = (x-4)/(x-3)
= -(1/2)x² + 2x - (x-4)/(x-3) = 0
On met au même dénominateur -(1/2)x² + x :
[(x-3)*(-(1/2)x² + 2x) - x + 4] / (x-3) = 0
= [-(1/2)x^3 + (7/2)x² -7x + 4] / (x-3) = 0
Trouver les solutions de cette équation revient à trouver les points d´intersection des deux courbes P et H.
On recherche la valeur interdite :
x-3 # 0
x = 3
Ainsi le domaine de définition est de R - {3} (en fait tous les nombres réels sauf 3 !) .
On résout donc -(1/2)x^3 + (7/2)x² -7x + 4 = 0
On remarque que 1 est une racine évidente de ce polynome, en effet :
-(1/2)*1^3 + 7/2*1² - 7*1 + 4 = 0 !
Il est donc factorisable de la forme (x-1)(ax²+ bx + c)
On développe :
<=> ax^3 + bx² + cx - ax² -bx -c
<=> ax^3 + (b-a)x² + (c-b)x - c
Puis on identifie avec la quantité de départ, on obtient donc le systéme :
a = -(1/2)
b-a = 7/2
c-b = -7
-c = 4
Ainsi :
a = -(1/2)
b = 3
c = -4
On a factorisé -(1/2)x^3 + (7/2)x² -7x + 4,
on obtient : (x-1)(-(1/2)x² + 3x - 4)
On résout alors (x-1)(-(1/2)x² + 3x - 4) = 0
Un produit de facteurs est nul ssi l´un des facteurs est nul :
x - 1 = 0
x = 1
-(1/2)x² + 3x - 4 = 0
Delta = 3² - (4*(-(1/2))*(-4)
Delta = 1
x1 = (-3 + 1)/-1
x1 = 2
x2 = (-3 - 1)/-1
x2 = 4
Ainsi la courbe P et la courbe H se coupent pour x = 1, x = 2 et pour x = 4.
Question 2)
Etudier algébriquement la position relative des courbes revient à résoudre f(x) > g(x)
<=> -(1/2)x² + 2x > (x-4)/(x-3)
<=> [(x-1)(-(1/2)x² + 3x - 4)] / (x-3) > 0 (d´après le 1))
On étudie le signe du numérateur et du dénominateur.
Signe du numérateur :
(x-1)(-(1/2)x² + 3x - 4) > 0
x - 1 > 0
x > 1
-(1/2)x² + 3x - 4 > 0
x1 = 2 et x2 = 4
Ainsi -(1/2)x² + 3x - 4 > 0 sur ]2;4[ et < 0 sur ]-infini;2[U]4;+infini[
Ainsi le numérateur (x-1)(-(1/2)x² + 3x - 4) > 0 sur ]-infini;1[U]2;3[U]3;4[ et < 0 sur ]1;2[U]4;+infini[.
Signe du dénominateur :
x - 3 > 0
Pour x > 3
ATTENTION, 3 est valeur interdite.
Ainsi le dénominateur (x-3) > 0 sur ]3;+infini[ et < 0 sur ]-infini;3[.
EN CONCLUSION :
P est au dessus (strictement) de K sur ]1;2[U]3;4[
P est en dessous (strictement) de K sur ]-infini;1[U]2;3[U]4;+infini[
(POUR LA QUESTION 2, TU DOIS UTILISER TOUS MES RESULTATS DANS TON GRAND TABLEAU DE SIGNES, AU JOUR D´AUJOURD´HUI JE PEUX PAS TRACER DE TABLEAU SUR UN FORUM XD).
Voilà j´espère que c´est bon 