Exercice 4 - Dérivation et convexité · Bac Mathématiques Amérique du Nord 2022 (jour 1)

Thème : Compléments sur la dérivation : composée, dérivée seconde et convexité · Tiré du sujet Jour 1 (2022)

Énoncé

EXERCICE 4 (7 points)

Thème: fonction exponentielle

Pour chacune des affirmations suivantes, indiquer si elle est vraie ou fausse. Justifier chaque réponse.

3.

On considère la fonction ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=x2e−xf(x) = x^2\text{e}^{-x} et on note C\mathcal{C} sa courbe dans un repère orthonormé.

Affirmation 3: L'axe des abscisses est tangent à la courbe C\mathcal{C} en un seul point.

4.

On considère la fonction hh définie sur R\mathbb{R} par h(x)=ex(1−x2)h(x) = \text{e}^x(1 - x^2).

Affirmation 4: Dans le plan muni d'un repère orthonormé, la courbe représentative de la fonction hh n'admet pas de point d'inflexion.

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Corrigé

Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels

3. Affirmation 3 : L'axe des abscisses est tangent à la courbe C en un seul point.

Réponse : Vraie

Justification de l'affirmation 3

Réponse : f′(x)=x(2−x)e−xf'(x)=x(2-x)\text{e}^{-x}. f′(x)=0  ⟺  x=0f'(x)=0 \iff x=0 ou x=2x=2. Seul x=0x=0 vérifie f(0)=0f(0)=0, donc le point de contact tangent est unique : (0,0)(0,0).

4. Affirmation 4 : Dans le plan muni d'un repère orthonormé, la courbe représentative de la fonction h n'admet pas de point d'inflexion.

Réponse : Fausse

Justification de l'affirmation 4

Réponse : h′′(x)=−(x2+4x+1)exh''(x) = -(x^2+4x+1)\text{e}^x. Comme Δ=12>0\Delta = 12 > 0, l'équation h′′(x)=0h''(x)=0 admet deux solutions avec changement de signe, donc la courbe admet deux points d'inflexion.

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