6.1 Intervalles de croissance, intervalles de décroissance, maximum et minimumL’usage de tableaux pour condenser une ou des informations mathématiques aconnu un âge d’or chez les Arabes entre 1000 et 1300. Ces tableaux n’étaient pasemployés en calcul différentiel puisque ce dernier n’existait pas encore. On lesutilisait plutôt pour les calculs algébriques. Ils permettaient de faire des calculscomplexes sur les polynômes, par exemple pour en déterminer les racines.Avant de construire un tableau de variation qui nous permettra de déterminerles intervalles de croissance, de décroissance, les points de maximum relatif etles points de minimum relatif d’une fonction, donnons un exemple graphiquerésumant les notions étudiées auparavant.■ Exemple 1 Soit la fonction f définie par le graphique suivant.f(x)f estdécroissante.a b c d(a, f(a))min. rel.f estcroissante.(c, f(c))max. rel.f estdécroissante.(d, f(d))min. rel.xf estcroissante.f (x) 0 f (x) 0 f (x) 0 f (x) 0 f (x) 0f (a) 0 f (b) 0 f (c) 0 f (d) n’existe pasf passe du au .f ne changepas de signe.f passe du au .f passe du au .Les points (a, f (a)), (b, f (b)) et (c, f (c)) sont des points stationnaires.Le point (d, f (d)) est un point de rebroussement.Plaçons maintenant, dans un tableau de variation relatif à f , les informationsobtenues à partir de la dérivée première de la fonction f pour esquisser legraphique de f.■ Exemple 2 Soit f(x) x 2 6x.a) Déterminons les intervalles de croissance et de décroissance de f.Nous savons, d’après le théorème 1, que si f (x) 0 sur ]a, b[, alors f estcroissante sur [a, b] et, que si f (x) 0 sur ]a, b[, alors f est décroissantesur [a, b]. Il faut donc déterminer les valeurs de x pour lesquelles f (x) 0et les valeurs de x pour lesquelles f (x) 0.ANALYSE DE FONCTIONS ALGÉBRIQUES203
6.1 Intervalles de croissance, intervalles de décroissance, maximum et minimumGraphique de f et graphique de fLes graphiques d’une fonction et de sa dérivée sont dépendants l’un de l’autre.■ Exemple 1 Déterminonsl’esquisse du graphiquede f connaissant legraphique de f.f(x)a b cxIndiquons les informations nécessaires à la construction du graphique de f .f(x)a b cxf 1 f 2 f 2 f 1f (x) 0 f (x) 0 f (x) 0 f (x) 0f (a) 0 f (b) 0 f (c) 0f (x)a b cx■ Exemple 2 Soit f , la fonction définie par le graphiqueci-contre.Donnons une esquisse du graphique de f.1 re étape : Déterminer les nombres critiques de f.f (x) 0 si x - 1 ou x 3 (intersection de lacourbe de f avec l’axe des x), d’où - 1 et 3 sontdes nombres critiques de f.2 e étape : Construire le tableau de variation.x - ∞ -1 3 ∞f (x) 0 0 f 2 f(-1) 1 f(3) 2min.max.f (x)2-2 123 4xMême si nous ignorons les valeurs exactes def (- 1) et de f (3), nous pouvons donner uneesquisse du graphique de f qui respecte les donnéesdu tableau de variation.f(x)(3, f(3))Remarque Il existe une infinité d’esquisses dugraphique respectant les données du tableau devariation précédent.-1(-1, f(-1))1x210 CHAPITRE 6
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