exo16-17.mw
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f:=x->(x^2+x+1)*arctan(1/x); |
Question a)
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fprime:=diff(f(x),x): Diff('f'(x),x)=fprime; |
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varf:=fprime/abs(fprime): |
Signe de la dérivée de f
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plot(varf,x=-3..3,thickness=3,discont=true); |
![[Plot]](images/exo16-17_3.gif)
D'où f à une dérivée négative sur [-1,0] positive ailleurs
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'f'(x)=series(f(x),x=infinity,4);'f'(x)=series(f(x),x=-infinity,4); |
f est au dessus de son asymptote y=x+1 en +infini et en dessous de celle-ci en -infini
En 0+ on a
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'f'(x)=subs(x=1/x,series(f(1/x),x=infinity,3)); |
En 0- on a
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'f'(x)=subs(x=1/x,series(f(1/x),x=-infinity,3)); |
On en déduit que y=1/2*Pi+(-1+1/2*Pi)*x est une demi-tangente à droite en 0 et f est au dessus localement
De même y=-1/2*Pi-(1+1/2*Pi)*x est une demi-tangente à gauche en 0 et f est en dessous localement
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plot([f(x),x+1,1/2*Pi+(-1+1/2*Pi)*x,-1/2*Pi-(1+1/2*Pi)*x],x=-5..5,-5..5,color=[red,blue,green,violet],thickness=[2,1,1,1],discont=true); |
![[Plot]](images/exo16-17_8.gif)
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Limit('f'(x),x=0,right)=limit(f(x),x=0,right); |
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Limit('f'(x)/x,x=0,right)=limit(f(x)/X,x=0,right); |
f est donc continue et dérivable à droite en 0, de dérivée nulle
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Limit('f'(x)/x,x=infinity)=limit(f(x)/x,x=infinity); |
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Limit('f'(x)-x,x=infinity)=limit(f(x)-x,x=infinity); |
D'où une branche parabolique de direction y=x
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'f'(x)=series(f(x),x=1,4); Au voisinage de 1 |
f traverse sa tangente en 1, y=1+2(x-1)
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plot([f(x),1+2*(x-1)],x=0..3,color=[red,blue],thickness=[2,1],discont=true); Courbe au voisnage de 0+ |
![[Plot]](images/exo16-17_15.gif)
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plot([f(x),1+2*(x-1)],x=0.5..1.8,color=[red,blue],thickness=[2,1],discont=true); Courbe au voisnage de 1 |
![[Plot]](images/exo16-17_16.gif)