Répondre :
Réponse :
f(x) = 4 x²/(4 + x⁴)
1) justifier que f est définie sur R
4 + x⁴ = 2² + (x²)² > 0 , ∀ x ∈ R car la somme de deux carrés est toujours positive
donc Df = R
2) f est une fonction quotient dérivable sur Df est sa dérivée f '
est : f '(x) = (8 x(4 + x⁴) - 4 x³ * 4 x²)/(4 + x⁴)²
= (32 x + 8 x⁵ - 16 x⁵)/(4 + x⁴)²
= (32 x - 8 x⁵)/(4 + x⁴)²
2) démontrer que, pour tout réel x, f '(x) = 8 x(2 - x²)(2 + x²)/(4 + x⁴)²
f '(x) = (32 x - 8 x⁵)/(4 + x⁴)²
= 8 x(4 - x⁴)/(4 + x⁴)²
= 8 x(2² - (x²)²)/(4 + x⁴)²
f '(x) = 8 x(2 - x²)(2 + x²)/(4 + x⁴)²
4) en déduire le tableau de variations de f sur R
f '(x) = 8 x(2 - x²)(2 + x²)/(4 + x⁴)² or 2 + x² > 0 et (4 + x⁴)² > 0
donc le signe de f '(x) dépend du signe de 8 x(2 - x²)
x - ∞ - √2 0 √2 + ∞
8 x - - 0 + +
2 - x² - 0 + + 0 -
f '(x) + 0 - 0 + 0 -
variation 0→→→→→→→ 1 →→→→→→→→0→→→→→→→→→ 1 →→→→→→→→→→ 0
de f(x) croissante décroissante croissante décroissante
Explications étape par étape :
Réponse :
1) mettre un nb à la puissance 4 revient à faire le carré de son carré, or un carré est tjs positif et 4 tjs positif donc le dénominateur est toujours positif: il n'y a pas de valeur interdite donc f est définie sur R.
2)f est de la forme u/v avec u = 4x² et v = 4 + [tex]x^{4}[/tex] donc sa dérivée est de la forme (u'v - uv')/v²
u' = 8x et v' = 4[tex]x^{3}[/tex], d'où:[tex]f'(x)=\frac{8x(4+x^{4})-4x^{2} *4x^{3} }{(4+x^{4})^{2} } =\frac{8x(4+x^{4})-16x^{5} }{(4+x^{4})^{2} }[/tex]
3) [tex]f'(x)=\frac{8x(4+x^{4})-16x^{5} }{(4+x^{4})^{2} } =\frac{8x(4+x^{4}-2x^{4}) }{(4+x^{4})^{2}} =\frac{8x(4-x^{4})}{(4+x^{4})^{2}} =\frac{8x(2-x^{2} )(2+x^{2} )}{(4+x^{4})^{2}}[/tex]
4) f' s'annule lorsque:
8x = 0 ou 2-x² = 0 ou 2+x² = 0
⇔x=0 ou x = [tex]\sqrt{2}[/tex] ou x = [tex]-\sqrt{2}[/tex]
Donc le tableau de variations de f est:
(voir pièce jointe)
calculs des images par f:
f([tex]-\sqrt{2}[/tex]) = [tex]\frac{4(\sqrt{2})^{2} }{4+(\sqrt{2} )^{4} } =1[/tex] = f([tex]\sqrt{2}[/tex])
f(0) = [tex]\frac{4*0^{2} }{4+x^{4} } =0[/tex]
5) Voir deuxième pj (je ne sais pas s'il fallait faire les limites, mais [tex]\lim_{x \to +\infty} f(x)=0[/tex] et [tex]\lim_{x \to -\infty} f(x)=0[/tex])
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