Les exercices

Exercice 1 - Calcul de dérivées de fonctions composées

Calculer les dérivées des fonctions composées suivantes:

  1. $f$ définie sur $\R$ par $f(x)=\sqrt{x^3-4x^2+3x+1}$
  2. $g$ définie sur $\R$ par $g(x)=(3e^x+5x^2-1)^4$
  3. $h$ définie sur $\R \backslash \{3\}$ par $h(x)=e^{\frac{x+1}{x-3}}$
  4. $k$ définie sur $\R$ par $k(x)=\frac{5}{x^2+x+1}$

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Exercice 2 - Étude de la convexité d'une fonction polynôme

On considère la fonction $f$ définie sur $\R$ par $f(x)=2x^3-8x^2+10x-15$

  1. Étudier les variations de $f$ sur $\R$
  2. Étudier la convexité de $f$ sur $\R$
  3. Déterminer les coordonnées des éventuels points d'inflexion

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Exercice 3 - Lecture graphique et convexité

On considère une fonction $f$ définie et dérivable sur $[0;60]$ dont la courbe est donnée ci-dessous.

  1. En argumentant la réponse, donner le signe de $f'(54)$, où $f'$ est la fonction dérivée de $f$.
  2. Déterminer graphiquement un intervalle sur lequel la fonction $f$ est convexe.
  3. $f$ est définie sur $[0;60]$ par $f(x)=6+(60-x)e^{0,1x-5}.$

  4. Calculer $f'$ puis $f''(x)$ et vérifier les résultats des questions précédentes.

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Exercice 4 - Étude de la convexité d'une fonction avec exponentielle

On considère la fonction $f$ définie sur $\R$ par $f(x)=(-5x^2+5)e^x$

  1. Montrer que $f'(x)=(-5x^2-10x+5)e^x$ et dresser le tableau de variations de $f$
  2. Montrer que $f''(x)=-(5x^2+20x+5)e^x$
  3. Étudier la convexité de $f$ sur $\R$ en précisant les éventuels point d'inflexion.

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Exercice 5 - Calcul de dérivées de fonctions composées - 2

Calculer les dérivées des fonctions composées suivantes:

  1. $f$ définie sur $\R$ par $f(x)=e^{x^2-3}$
  2. $g$ définie sur $\R^+$ par $g(x)=\sqrt{x^2+\sqrt{x}}$
  3. $h$ définie sur $\R \backslash \{1\}$ par $h(x)=(\dfrac{2x+4}{x-1})^2$
  4. $k$ définie sur $\R$ par $k(x)=\sqrt{e^{2x}+3x^2}$

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Exercice 6 - Tableau de variations et convexité

$f$ est dérivable sur $[0;15]$ et sa dérivée $f'$ est continue sur $[0;15]$. Les variations de $f'$ sont représentées dans le tableau suivant.

  1. $C_f$ admet-elle des tangentes parallèlès horizontales? Justifier.
  2. Déterminer la convexité de $f$ sur $\R$.
  3. En déduire les potentiels points d'inflexion de $f$

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