PrécédentCh. 07 — Transformations graphiques de fonctions 📚 Tous les chapitres SuivantCh. 09 — Statistiques descriptives — mode, médiane, q…

1. Polynôme du 2ème degré

Formes et racines

P(x)=ax²+bx+c (a≠0). Discriminant : Δ=b²−4ac.

Δ>0 : deux racines réelles x₁=(−b−√Δ)/(2a), x₂=(−b+√Δ)/(2a).

Δ=0 : racine double x₀=−b/(2a).

Δ<0 : pas de racine réelle.

Forme canonique : a(x−α)²+β avec α=−b/(2a), β=c−b²/(4a).

Relations de Viète : x₁+x₂=−b/a, x₁·x₂=c/a.

2. Signe du trinôme

Règle de signe

Si Δ<0 : P(x) a le signe de a sur ℝ entier.

Si Δ≥0 : P(x) = a(x−x₁)(x−x₂). Signe : positif à l'extérieur des racines si a>0.

3. Fonction homographique

f(x)=(ax+b)/(cx+d)

Domaine : ℝ\{−d/c}. AV : x=−d/c. AH : y=a/c.

Variation : f'(x)=(ad−bc)/(cx+d)². Monotone sur chaque partie (selon signe de ad−bc).

Forme : f(x)=a/c+(bc−ad)/c·(1/(cx+d)). C'est une hyperbole (par rapport aux asymptotes).

🧠 À retenir

  • Δ=b²−4ac : signe → nb de racines
  • α=−b/(2a) : abscisse du sommet
  • Viète : x₁+x₂=−b/a ; x₁x₂=c/a
  • Homographique : AV x=−d/c, AH y=a/c
1

Discriminant et racines

● Facile

Résoudre : (1) x²−5x+6=0. (2) 2x²−4x+2=0. (3) x²+x+1=0.

Correction

(1) Δ=1. x=2 ou x=3. (2) Δ=0. x₀=1 (double). (3) Δ=−3<0. Pas de solution réelle.

2

Forme canonique et signe

● Moyen

f(x)=−x²+4x−3. (1) Forme canonique. (2) Sommet. (3) Signe de f(x). (4) Solutions de f(x)≥0.

Correction

(1) −(x−2)²+1. (2) (2;1). (3) Δ=4>0. x₁=1, x₂=3. f(x)≤0 hors [1;3], f≥0 sur [1;3]. (4) [1;3].

3

Relations de Viète

● Moyen

3x²−7x+2=0. (1) Calculer Δ. (2) Trouver x₁+x₂ et x₁·x₂ sans résoudre. (3) Résoudre.

Correction

(1) Δ=49−24=25. (2) Somme=7/3. Produit=2/3. (3) x=(7±5)/6 → x₁=2, x₂=1/3.

4

Fonction homographique

● Moyen

f(x)=(2x+1)/(x−3). (1) Domaine. (2) AV et AH. (3) f'(x). (4) Variations.

Correction

(1) ℝ\{3}. (2) AV x=3. AH y=2. (3) f'=(2(x−3)−(2x+1))/(x−3)²=−7/(x−3)². (4) Toujours négatif → strictement décroissante sur ]−∞;3[ et sur ]3;+∞[.

5

Problème d'optimisation

● Difficile

Parmi tous les rectangles de périmètre 20 cm, trouver celui d'aire maximale.

Correction

2(l+L)=20 → L=10−l. Aire A=l(10−l)=−l²+10l. Forme can.: −(l−5)²+25. Max en l=5 → carré de côté 5. Aire max=25 cm².

Problème de synthèse

● Niveau Bac

Une balle est lancée verticalement. Sa hauteur (en m) est h(t)=−5t²+20t+1 (t en secondes).

  1. Hauteur initiale : h(0). Interpréter.
  2. Forme canonique : Écrire h(t) sous la forme a(t−α)²+β.
  3. Hauteur maximale : À quel instant ? Quelle hauteur ?
  4. Équation h(t)=0 : Trouver t (quand la balle touche le sol).
  5. Tableau de variations : Étude complète de h sur [0; t_sol].
  6. Durée en l'air : Calculer la durée totale du vol.
Correction
  1. h(0)=1 m. La balle est lancée depuis 1 m de hauteur (pas du sol).
  2. −5(t²−4t)+1=−5(t−2)²+20+1=−5(t−2)²+21.
  3. Maximum en t=2 s. h(2)=21 m.
  4. h(t)=0 : −5t²+20t+1=0. Δ=400+20=420. t=(−20+√420)/(−10)=(20−√420)/10≈(20−20,49)/10<0 (rejeté) ou t=(20+√420)/10≈4,05 s.
  5. h croissante sur [0;2], décroissante sur [2;4,05].
  6. Durée≈4,05 s.

QCM

10 questions · Correction immédiate

0Score
0/10Repondues
Q1/10

Δ=b²−4ac. Si Δ<0, l'équation ax²+bx+c=0 a

Q2/10

Abscisse du sommet de ax²+bx+c =

Q3/10

Viète : x₁+x₂=

Q4/10

f(x)=(3x+1)/(x−2). AV=

Q5/10

f(x)=(3x+1)/(x−2). AH=

Q6/10

f'(x) pour f=(ax+b)/(cx+d) =

Q7/10

x²+2x+1=0 : Δ=

Q8/10

Forme canonique de x²−6x+5 =

Q9/10

Rectangle périmètre 12, aire max :

Q10/10

f(x)=−2x²+4x−1. Max=