Continuité, TVI et équation f(x) = k sur un intervalle

Facile Inspiré BAC Sénégal
Partager
Exercice inspiré d'un BAC Sénégal
Source-style : BAC Sénégal Série S 2023
Inspiré du style BAC Sénégal Série S 2023
Énoncé et solution adaptés au programme marocain. Voir crédits.

Énoncé

Exercice 2

On considère la fonction définie sur par :

  1. Montrer que est continue sur .
  2. Calculer , et .
  3. En appliquant le théorème des valeurs intermédiaires (TVI), montrer que l'équation admet au moins une solution dans et au moins une solution dans .
  4. Montrer que est strictement monotone sur (on admettra que ). En déduire que l'équation admet une unique solution dans . Encadrer à près.

Indices

— clique pour révéler
1 Indice 1
Pour appliquer le théorème des valeurs intermédiaires, commence par calculer $f(0)$, $f(1)$ et $f(2)$. Observe bien les signes de ces valeurs : que remarques-tu entre $f(0)$ et $f(1)$ ? Entre $f(1)$ et $f(2)$ ?
2 Indice 2
Puisque $f$ est continue et que $f(0) = 1 > 0$ tandis que $f(1) = -1 < 0$, la fonction change de signe sur $[0 ; 1]$. Le TVI garantit alors qu'il existe au moins un $c \in ]0 ; 1[$ tel que $f(c) = 0$. Applique le même raisonnement sur $[1 ; 2]$.

Bloqué sur cet exercice ?

Prof Hicham peut t'expliquer pas à pas, en s'adaptant à ton niveau.

Demander à Prof Hicham

La méthode — par où commencer

Pour appliquer le théorème des valeurs intermédiaires, commence par calculer , et . Observe bien les signes de ces valeurs : que remarques-tu entre et ? Entre et ?

Puisque est continue et que tandis que , la fonction change de signe sur . Le TVI garantit alors qu'il existe au moins un tel que . Applique le même raisonnement sur .

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

Exercice Terminé? 🎉

Validez votre réponse pour enregistrer votre progression et gagner des points