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Leçon 9

Choisir la forme adaptée

Vidéo 9 : Choisir la forme adaptée · 3 min 58 s · sous-titres en français

Le cours écrit

9.1 Trois écritures, trois usages

La même fonction s'écrit f(x)=2x2−8x+6⏟deˊveloppeˊe=2(x−2)2−2⏟canonique=2(x−1)(x−3)⏟factoriseˊe.f(x) = \underbrace{2x^2 - 8x + 6}_{\text{développée}} = \underbrace{2(x - 2)^2 - 2}_{\text{canonique}} = \underbrace{2(x - 1)(x - 3)}_{\text{factorisée}}.

Question Forme à choisir Réponse pour cette fonction
Valeur en 00 développée f(0)=6f(0) = 6
f(x)=cf(x) = c développée f(x)=6  ⟺  2x(x−4)=0  ⟺  x=0f(x) = 6 \iff 2x(x - 4) = 0 \iff x = 0 ou x=4x = 4
Extrémum, variations canonique minimum −2-2, atteint en 22 ; décroissante, puis croissante
f(x)=βf(x) = \beta canonique f(x)=−2  ⟺  (x−2)2=0  ⟺  x=2f(x) = -2 \iff (x - 2)^2 = 0 \iff x = 2
Racines factorisée 11 et 33
Signe, inéquation f(x)<0f(x) < 0 factorisée S= ]1 ;3[S = \ ]1\,;3[

9.2 Un problème d'optimisation

Exemple 30 (un potager). Avec 4040 mètres de grillage, on veut fermer un potager rectangulaire le long d'un mur, qui remplace un des côtés. On note xx la largeur, en mètres, perpendiculaire au mur. Le côté parallèle au mur mesure 40−2x40 - 2x, avec 0<x<200 < x < 20, et l'aire, en mètres carrés, est A(x)=x(40−2x)=−2x2+40x.A(x) = x(40 - 2x) = -2x^2 + 40x.

Aire maximale. On veut un extrémum : on cherche la forme canonique. A(x)=−2(x2−20x)=−2[(x−10)2−100]=−2(x−10)2+200.A(x) = -2\left(x^2 - 20x\right) = -2\left[(x - 10)^2 - 100\right] = -2(x - 10)^2 + 200. Comme a=−2<0a = -2 < 0, l'aire est maximale pour x=10x = 10. Le potager mesure alors 1010 mètres sur 2020 mètres, pour une aire de 200200 mètres carrés.

Aire d'au moins 150150 mètres carrés. On résout −2x2+40x≥150-2x^2 + 40x \geq 150, soit, en divisant par −2-2, ce qui change le sens de l'inégalité, x2−20x+75≤0x^2 - 20x + 75 \leq 0. Deux nombres de somme 2020 et de produit 7575 : 55 et 1515. Comme a=1>0a = 1 > 0, l'expression est négative entre les racines : la largeur doit être comprise entre 55 et 1515 mètres.

Méthode pour un problème.

  1. Choisir l'inconnue et son intervalle.
  2. Exprimer la grandeur étudiée en fonction de xx.
  3. Traduire la question : valeur, équation, inéquation ou extrémum.
  4. Choisir la forme adaptée, puis répondre par une phrase, avec l'unité.

Lire le cours complet du chapitre

Exercices 17 et 18

  • Exercice 17 : trois formes pour une fonction
  • Exercice 18 : la salle de concert

Exercices du chapitre (PDF, 139 Ko)

Corrigés

Cherche d'abord les exercices sur ta feuille, puis compare avec le corrigé détaillé.

Corrigés du chapitre (PDF, 147 Ko)

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