Flashcards : Dérivation et convexité — 33 cartes

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1Question

Quelle est la dérivée première de f(x)=14x4x3+6xf(x)=\frac{1}{4}x^4 - x^3 + 6x ?

Réponse

f(x)=x33x2+6f'(x)=x^3 - 3x^2 + 6

2Question

Quelle est la dérivée seconde de f(x)=14x4x3+6xf(x)=\frac{1}{4}x^4 - x^3 + 6x ?

Réponse

f(x)=3x26xf''(x)=3x^2 - 6x

3Question

Qu'est-ce qu'une fonction convexe sur un intervalle I ?

Réponse

Sa courbe est au-dessus de ses sécantes sur I.

4Question

Qu'est-ce qu'une fonction concave sur un intervalle I ?

Réponse

Sa courbe est au-dessous de ses sécantes sur I.

5Question

Quelle évolution correspond à une vitesse constante ?

Réponse

Une évolution linéaire.

6Question

Que signifie une vitesse instantanée qui augmente pour une fonction ?

Réponse

La fonction est convexe.

7Question

Que signifie une vitesse instantanée qui diminue pour une fonction ?

Réponse

La fonction est concave.

8Question

Qu'impose la convexité de f sur un intervalle I pour f deux fois dérivable ?

Réponse

f' est croissante sur I.

9Question

Quelle condition sur f'' caractérise la convexité de f sur I ?

Réponse

f'' est positive sur I.

10Question

Qu'impose la concavité de f sur un intervalle I pour f deux fois dérivable ?

Réponse

f' est décroissante sur I.

11Question

Quelle condition sur f'' caractérise la concavité de f sur I ?

Réponse

f'' est négative sur I.

12Question

Quelle étape suit l'étude du signe de f''(x) pour analyser la convexité de f ?

Réponse

On déduit les intervalles de convexité et de concavité.

13Question

Quels sont les points où f(x)=3x26xf''(x)=3x^2-6x s'annule ?

Réponse

En 0 et en 2.

14Question

Sur quels intervalles la fonction est-elle convexe si f(x)=3x(x2)f''(x)=3x(x-2) ?

Réponse

Sur ],0[]2,+[]-\infty,0[\cup]2,+\infty[.

15Question

Sur quel intervalle la fonction est-elle concave si f(x)=3x(x2)f''(x)=3x(x-2) ?

Réponse

Sur ]0,2[]0,2[.

16Question

Qu'est-ce qu'une fonction composée ?

Réponse

C'est la fonction vuv\circ u définie par (vu)(x)=v(u(x))(v\circ u)(x)=v(u(x)).

17Question

Quelle condition doit satisfaire u pour que vuv\circ u soit définie ?

Réponse

Pour tout xx dans II, u(x)u(x) doit appartenir à JJ.

18Question

Quelle est la fonction composée pour u(x)=x4+1u(x)=x^4+1 et v(x)=xv(x)=\sqrt{x} ?

Réponse

La fonction x4+1\sqrt{x^4+1} est vuv\circ u.

19Question

Quelle est la fonction composée pour u(x)=x4+1u(x)=x^4+1 et v(x)=x5v(x)=x^5 ?

Réponse

La fonction (x4+1)5(x^4+1)^5 est vuv\circ u.

20Question

Quelle est la dérivée de la fonction composée f=vuf=v\circ u ?

Réponse

f=u×(vu)f' = u' \times (v' \circ u).

21Question

Quelle est la dérivée de u\sqrt{u} si uu est strictement positive et dérivable ?

Réponse

(u)=u2u\left(\sqrt{u}\right)' = \frac{u'}{2\sqrt{u}}.

22Question

Quelle est la dérivée de f(x)=x4+1f(x)=\sqrt{x^4+1} avec u(x)=x4+1u(x)=x^4+1 ?

Réponse

f(x)=4x32x4+1f'(x) = \frac{4x^3}{2\sqrt{x^4+1}}.

23Question

Quelle est la dérivée de unu^n pour un entier relatif non nul nn ?

Réponse

(un)=nuun1\left(u^n\right)' = n u' u^{n-1}.

24Question

Quelle condition doit respecter uu si n<0n<0 dans la dérivée de unu^n ?

Réponse

uu ne doit pas s'annuler sur II.

25Question

Quelle est la dérivée de eue^u si uu est dérivable ?

Réponse

(eu)=ueu\left(e^u\right)' = u' e^u.

26Question

Quelle est la dérivée de h(x)=ex4+1h(x) = e^{x^4+1} ?

Réponse

h(x)=4x3ex4+1h'(x) = 4x^3 e^{x^4+1}.

27Question

Qu'impose la convexité d'une fonction dérivable sur I à sa courbe par rapport à ses tangentes ?

Réponse

La courbe est au-dessus de ses tangentes sur I.

28Question

Qu'impose la concavité d'une fonction dérivable sur I à sa courbe par rapport à ses tangentes ?

Réponse

La courbe est au-dessous de ses tangentes sur I.

29Question

Pourquoi la fonction f(x)=e^x est-elle convexe ?

Réponse

Parce que sa dérivée seconde f''(x)=e^x est strictement positive.

30Question

Quelle inégalité relie e^x et la tangente en 0 à la courbe de f(x)=e^x ?

Réponse

On a e^x 2x+1.

31Question

Qu'est-ce qu'un point d'inflexion sur une courbe ?

Réponse

Un point où la courbe traverse sa tangente avec un changement de convexité.

32Question

Qu'est-ce qu'une fonction deux fois dérivable sur I ?

Réponse

C'est une fonction dont la dérivée f' est dérivable sur I.

33Question

Qu'appelle-t-on la dérivée seconde d'une fonction f ?

Réponse

C'est la dérivée de la dérivée f' de f.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 10 questions sur Dérivation et convexité.

1. Concernant les dérivées successives de f(x)=14x4x3+6xf(x)=\frac14x^4-x^3+6x, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

2. Concernant la définition géométrique d’une fonction convexe sur un intervalle II :

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Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Dérivation et convexité.

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