TES-Convexité

Exercice type bac : Fonction exponentielle, convexité
La courbe Cfci-dessous est la représentation graphique d’une fonction fdéfinie
et deux fois dérivable sur l’ensemble des nombres réels.
Elle passe par les points A1 ; 4e0,5,B(0 ; 5) et C(5 ; 0).
Le point D(−3 ; 0) appartient à la tangente à Cfau point A.
On note f′la fonction dérivée de fsur R.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-1
-2
-3
-4
1 2 3 4 5 6-1-2-3-4-5 0x
y
B
A
C
Cf
D
Partie A - Par lecture graphique
1. Quel est le signe de f′(1) ? Justifier.
2. Que semble représenter le point Apour la courbe Cf?
3. (a) Préciser un domaine du plan dont l’aire est égale à I=Z3
0
f(x) dxunités
d’aires.
(b) Recopier sur votre copie le seul encadrement qui convient parmi :
06I69 10 6I612 20 6I624
Partie B - Par le calcul
On admet que pour tout réel x,f(x) = (−x+ 5)e0,5xet f′(x) = (1,5−0,5x)e0,5x.
On note f′′ la fonction dérivée seconde de fsur R.
1. (a) Vérifier que, pour tout réel x,f′′ (x) = 0,25(−x+ 1)e0,5x.
(b) Résoudre l’équation f′′ (x) = 0. Montrer que le point Aest un point d’in-
flexion de la courbe Cf.
(c) Sur quel intervalle la fonction fest-elle convexe ? Justifier.
2. Soit Fla fonction définie, pour tout réel x, par F(x) = (−2x+ 14)e0,5x. On
admet que Fest une primitive de fsur R.
Calculer I=Z3
0
f(x) dx. On donnera la valeur exacte puis la valeur arrondie
au centième.
Exercice type bac : Fonction exponentielle, convexité
La courbe Cfci-dessous est la représentation graphique d’une fonction fdéfinie
et deux fois dérivable sur l’ensemble des nombres réels.
Elle passe par les points A1 ; 4e0,5,B(0 ; 5) et C(5 ; 0).
Le point D(−3 ; 0) appartient à la tangente à Cfau point A.
On note f′la fonction dérivée de fsur R.
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3
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10
11
-1
-2
-3
-4
1 2 3 4 5 6-1-2-3-4-5 0x
y
B
A
C
Cf
D
Partie A - Par lecture graphique
1. Quel est le signe de f′(1) ? Justifier.
2. Que semble représenter le point Apour la courbe Cf?
3. (a) Préciser un domaine du plan dont l’aire est égale à I=Z3
0
f(x) dxunités
d’aires.
(b) Recopier sur votre copie le seul encadrement qui convient parmi :
06I69 10 6I612 20 6I624
Partie B - Par le calcul
On admet que pour tout réel x,f(x) = (−x+ 5)e0,5xet f′(x) = (1,5−0,5x)e0,5x.
On note f′′ la fonction dérivée seconde de fsur R.
1. (a) Vérifier que, pour tout réel x,f′′ (x) = 0,25(−x+ 1)e0,5x.
(b) Résoudre l’équation f′′ (x) = 0. Montrer que le point Aest un point d’in-
flexion de la courbe Cf.
(c) Sur quel intervalle la fonction fest-elle convexe ? Justifier.
2. Soit Fla fonction définie, pour tout réel x, par F(x) = (−2x+ 14)e0,5x. On
admet que Fest une primitive de fsur R.
Calculer I=Z3
0
f(x) dx. On donnera la valeur exacte puis la valeur arrondie
au centième.