D'après le tableau de variations:
\lim\limits_{x \to -\infty} f\left(x\right) = -10 \lim\limits_{x \to +\infty} f\left(x\right) = 10 f\left(-5\right) =- 2 f\left(2\right)=-5 Etape 2 Repérer les points où la fonction change de signe On identifie les abscisses des points de changement de signe. On les nomme si besoin ( x_1, x_2, etc. ) D'après l'énoncé, f\left(4\right)= 0 donc la fonction f change de signe au point d'abscisse 4. Etape 3 Dresser un tableau de variations faisant apparaître les "0" On complète le tableau de variations en y renseignant les points pour lesquels la fonction s'annule. On complète le tableau de variations en y renseignant le point pour lequel la fonction change de signe: Etape 4 Conclure sur le signe de la fonction À l'aide du tableau de variations complété, on conclut sur le signe de la fonction. On observe dans le tableau de variations que:
\forall x \in \left]-\infty; 4 \right[, f\left(x\right) \lt 0 \forall x \in \left]4; +\infty \right[, f\left(x\right) \gt 0
On obtient le signe de f\left(x\right) suivant les valeurs de x:
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Le minimum sur \mathbb{R} de la fonction f est égal à 1. Etape 2 Énoncer le cours On rappelle que si une fonction f admet un minimum positif sur son intervalle de définition I alors cette fonction est positive sur I. Le minimum sur \mathbb{R} de la fonction f est égal à 1, il est donc positif. Or, une fonction admettant un minimum positif sur son intervalle de définition I est positive sur I. On conclut que f est positive sur I. Ainsi, f est positive sur \mathbb{R}. Méthode 3 Dans les autres cas Grâce au tableau de variations et aux informations qu'il contient sur la fonction f, il est possible de déterminer le signe de cette fonction si l'on connaît les réels pour lesquels la fonction s'annule. On donne le tableau de variations suivant associé à une fonction f définie sur \mathbb{R}: On précise que f\left(4\right) = 0. Déterminer le signe de f sur \mathbb{R}. Etape 1 Repérer les limites et extremums locaux dans le tableau de variations On identifie les limites et extremums locaux de la fonction.
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Dérivée [ modifier | modifier le code]
La dérivée de la fonction carré est (c'est une fonction linéaire donc impaire) [ 2]. Elle est donc (strictement) négative sur et positive sur, si bien que la fonction carré est (strictement) décroissante sur]-∞, 0] et croissante sur [0, +∞ [. Elle s'annule en 0, son minimum global. Le sens de variation de la fonction carré est à prendre en compte lors de la résolution d'inéquations (inversion des inégalités si les valeurs sont négatives). Intégrale [ modifier | modifier le code]
Comme la fonction carré est un polynôme quadratique, la méthode de Simpson est exacte lorsqu'on calcule son intégrale. Pour tout polynôme quadratique P et a et b réels, on a:
donc pour la fonction carré définie par, on a:
Primitive [ modifier | modifier le code]
La fonction carré possède comme primitives toutes les fonctions g C définies par, pour C une constante réelle arbitraire:. Représentation graphique [ modifier | modifier le code]
Représentation graphique de la fonction carré.
Dans un repère orthonormal, la fonction est représentée par une parabole dont le sommet est le point (0, 0). L'intégralité de la parabole se situe au-dessus de l' axe des abscisses — ce qui traduit la positivité de la fonction — et la parité est décelable grâce à l' axe de symétrie qu'est l' axe des ordonnées. La limite de la fonction carré, en plus l'infini et en moins l'infini, est égale à plus l'infini. Extension au domaine complexe [ modifier | modifier le code]
On peut étendre la définition de la fonction carré au domaine complexe en définissant. Par exemple, si,. peut être aussi considérée comme une fonction de dans, la fonction qui au couple associe le couple puisque, en écrivant, on a [ 3]
La fonction carré peut servir à illustrer des propriétés de différentiabilité, d' holomorphie, sert souvent d'exemple pour illustrer les conditions de Cauchy-Riemann [ 4], [ 5]. La fonction carré sert également à démontrer une propriété géométrique des triplets pythagoriciens. Note [ modifier | modifier le code]
↑ Le terme carré est ici le nom de la fonction et non un adjectif qualificatif pour le nom fonction.
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