Étude complète de f(x) = xe^(1/x) — asymptote oblique (Bac)

Difficile
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Énoncé

Soit f la fonction définie sur par .

  1. Déterminer le domaine de définition .
  2. Calculer les limites de f en , , et . Déterminer une asymptote oblique éventuelle en .
  3. Calculer et dresser le tableau de variations.
  4. Montrer que f est convexe sur et concave sur .
  5. La courbe admet-elle une asymptote oblique en ? Calculer la position de la courbe par rapport à cette asymptote.

Indices

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1 Indice 1
Pour le domaine, il suffit que $1/x$ existe, donc $x \neq 0$.
2 Indice 2
Pour les limites, posez $u = 1/x$ pour ramener les calculs à des limites classiques de type $e^u/u$ ou $u e^u$ ; pour l'asymptote, étudiez $f(x)-x$ avec le même changement de variable.
3 Indice 3
Pour la dérivée, utilisez la règle du produit avec $u(x)=x$ et $v(x)=e^{1/x}$ ; pour la convexité, calculez $f''(x)$ et étudiez son signe selon celui de $x^3$.

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La méthode — par où commencer

Pour le domaine, il suffit que existe, donc .

Pour les limites, posez pour ramener les calculs à des limites classiques de type ou ; pour l'asymptote, étudiez avec le même changement de variable.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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