Les exercices

Exercice 1 - TVI et algorithme python

On souhaite résoudre l'équation $(E): e^x=x+2$ dans $\R$. Pour cela on va étudier la fonction $f(x)=e^x-x-2$

  1. Dresser la tableau de variations de $f$ sur $\R$
  2. Déterminer le nombre de solutions de $(E)$
  3. Préciser ce que fait l'algorithme ci-dessous

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Exercice 2 - TVI, continuité et dérivée seconde

Soit $f$ la fonction définie sur $\R$ par: $$f(x)=-x^4+2x^3+3x+1$$

  1. Calculer $f'(x)$ et $f''(x)$ puis dresser le tableau de variations de $f'$
  2. En déduire que l'équation $f'(x)=0$ admet une unique solution sur $\R$ notée $\alpha$.
  3. Dresser le tableau de signe de $f'$ puis le tableau de variations de $f$.

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Exercice 3 - Nombre de solutions en fonction d'un paramètre

On considère la fonction définie par $f(x)=\dfrac{x^3}{x-1}$

  1. Déterminer l'ensemble de définition de $f$ puis dresser le tableau de variations de $f$
  2. Déterminer le nombre de solutions de l'équation $f(x)=k$

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Exercice 4 - Suite définie avec une fonction et limite

On considère la suite définie par $\begin{cases}u_{0}=\frac{1}{2}\\ u_{n+1}=\frac{4u_n}{1+3u_n}\end{cases}$

  1. Déterminer la fonction $f$ telle que $u_{n+1}=f(u_n)$ et donner son ensemble de définition
  2. Etudier les variation de $f$ sur $\R$
  3. Montrer que pour tout entier naturel $n$ on a $\frac{1}{2}\leq u_n \leq u_{n+1} \leq 2$
  4. En déduire que la suite $(u_n)$ est convergente et déterminer la valeur de sa limite

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Exercice 5 - Prouver le théorème du point fixe

On considère une fonction $f$ continue sur un intervalle $I$ et $(u_n)$ une suite d'éléments de $I$ telle que $\lim\limits_{n \to +\infin }u_n=a et $u_{n+1}=f(u_n)$.

  1. Rappeler la définition de "$f$ est continue en $a$"
  2. En utilisant la propriété de composition des limites en déduire que $\lim\limits_{n \to +\infin }f(u_n)=f(a)$
  3. Conclure

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Exercice 6 - Un nombre précis de solutions

Montrer que l'équation $x^3-5x^2+3x+1=0$ admet exactement trois solutions réelles.

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