Equations de tangentes : rappels - Exercice 1

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Pour les fonctions suivantes déterminer une équation de la tangente à la courbe CfC_{f} au point d'abscisse aa.
Question 1

f(x)=−2x2+3x−5 ;a=1f\left(x\right)=-2x^{2} +3x-5~; a=1

Correction
L'équation de la tangente au point d'abscisse aa s'écrit y=f′(a)(x−a)+f(a)y=f'\left(a\right)\left(x-a\right)+f\left(a\right).
Ici a=1a=1, ce qui donne, y=f′(1)(x−1)+f(1)y=f'\left(1\right)\left(x-1\right)+f\left(1\right).
1ère étape : calculer la dérivée de ff
f′(x)=−2×2x+3f'\left(x\right)=-2\times 2x+3
f′(x)=−4x+3f'\left(x\right)=-4x+3
2ème étape : calculer f(1)f\left(1\right)
f(1)=−2×12+3×1−5f\left(1\right)=-2\times 1^{2} +3\times 1-5
f(1)=−4f\left(1\right)=-4
3ème étape : calculer f′(1)f'\left(1\right)
f′(1)=−4×1+3f'\left(1\right)=-4\times 1+3
f′(1)=−1f'\left(1\right)=-1
4ème étape : on remplace les valeurs de f(1)f\left(1\right) et de f′(1)f'\left(1\right) dans la formule de l'équation de tangente.
On sait que :
y=f′(1)(x−1)+f(1)y=f'\left(1\right)\left(x-1\right)+f\left(1\right)
y=(−1)×(x−1)−4y=\left(-1\right)\times \left(x-1\right)-4
y=−x+1−4y=-x+1-4
y=−x−3y=-x-3
Ainsi l'équation de la tangente à la courbe CfC_{f} au point d'abscisse 11 est alors y=−x−3y=-x-3.
Question 2

f(x)=−x3+3x−5 ;a=2f\left(x\right)=-x^{3} +3x-5~; a=2

Correction
L'équation de la tangente au point d'abscisse aa s'écrit y=f′(a)(x−a)+f(a)y=f'\left(a\right)\left(x-a\right)+f\left(a\right).
Ici a=2a=2, ce qui donne, y=f′(2)(x−2)+f(2)y=f'\left(2\right)\left(x-2\right)+f\left(2\right).
1ère étape : calculer la dérivée de ff
f′(x)=−3×x2+3f'\left(x\right)=-3\times x^{2} +3
f′(x)=−3x2+3f'\left(x\right)=-3x^{2} +3
2ème étape : calculer f(2)f\left(2\right)
f(2)=−23+3×2−5f\left(2\right)=-2^{3} +3\times 2-5
f(2)=−7f\left(2\right)=-7
3ème étape : calculer f′(2)f'\left(2\right)
f′(2)=−3×22+3f'\left(2\right)=-3\times 2^{2} +3
f′(2)=−9f'\left(2\right)=-9
4ème étape : on remplace les valeurs de f(2)f\left(2\right) et de f′(2)f'\left(2\right) dans la formule de l'équation de tangente.
On sait que :
y=f′(2)(x−2)+f(2)y=f'\left(2\right)\left(x-2\right)+f\left(2\right)
y=−9×(x−2)−7y=-9\times \left(x-2\right)-7
y=−9x+18−7y=-9x+18-7
y=−9x+11y=-9x+11
Ainsi l'équation de la tangente à la courbe CfC_{f} au point d'abscisse 22 est alors y=−9x+11y=-9x+11
Question 3

f(x)=2x−14x+3 ;a=−2f\left(x\right)=\frac{2x-1}{4x+3}~; a=-2

Correction
L'équation de la tangente au point d'abscisse aa s'écrit y=f′(a)(x−a)+f(a)y=f'\left(a\right)\left(x-a\right)+f\left(a\right).
Ici a=−2a=-2, ce qui donne, y=f′(−2)(x−(−2))+f(−2)y=f'\left(-2\right)\left(x-\left(-2\right)\right)+f\left(-2\right) que l'on peut écrire y=f′(−2)(x+2)+f(−2)y=f'\left(-2\right)\left(x+2\right)+f\left(-2\right)
1ère étape : calculer la dérivée de ff
On reconnaît la forme (uv)′=u′v−uv′v2\left(\frac{u}{v} \right)^{'} =\frac{u'v-uv'}{v^{2} } avec u(x)=2x−1u\left(x\right)=2x-1 et v(x)=4x+3v\left(x\right)=4x+3
Ainsi : u′(x)=2u'\left(x\right)=2 et v′(x)=4v'\left(x\right)=4.
Il vient alors que :
f′(x)=2×(4x+3)−(2x−1)×4(4x+3)2f'\left(x\right)=\frac{2\times \left(4x+3\right)-\left(2x-1\right)\times 4}{\left(4x+3\right)^{2} }
f′(x)=2×4x+2×3−(2x×4−1×4)(4x+3)2f'\left(x\right)=\frac{2\times 4x+2\times 3-\left(2x\times 4-1\times 4\right)}{\left(4x+3\right)^{2} }
f′(x)=8x+6−(8x−4)(4x+3)2f'\left(x\right)=\frac{8x+6-\left(8x-4\right)}{\left(4x+3\right)^{2} }
f′(x)=8x+6−8x+4(4x+3)2f'\left(x\right)=\frac{8x+6-8x+4}{\left(4x+3\right)^{2} }
f′(x)=10(4x+3)2f'\left(x\right)=\frac{10}{\left(4x+3\right)^{2} }
2ème étape : calculer f(−2)f\left(-2\right)
f(−2)=2×(−2)−14×(−2)+3f\left(-2\right)=\frac{2\times\left(-2\right)-1}{4\times\left(-2\right)+3}
f(−2)=1f\left(-2\right)=1
3ème étape : calculer f′(−2)f'\left(-2\right)
f′(−2)=10(4×(−2)+3)2f'\left(-2\right)=\frac{10}{\left(4\times\left(-2\right)+3\right)^{2} }
f′(−2)=25f'\left(-2\right)=\frac{2}{5}
4ème étape : on remplace les valeurs de f(−2)f\left(-2\right) et de f′(−2)f'\left(-2\right) dans la formule de l'équation de tangente.
On sait que :
y=f′(−2)(x+2)+f(−2)y=f'\left(-2\right)\left(x+2\right)+f\left(-2\right)
y=25×(x+2)+1y=\frac{2}{5}\times \left(x+2\right)+1
y=25x+45+1y=\frac{2}{5}x+\frac{4}{5}+1
y=25x+95y=\frac{2}{5}x+\frac{9}{5}
Ainsi l'équation de la tangente à la courbe CfC_{f} au point d'abscisse −2-2 est alors y=25x+95y=\frac{2}{5}x+\frac{9}{5}.

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