Etudes de fonctions : Plan d’étude

Etudes de fonctions

 ⇲  Plan d’étude d’une fonction numérique
 

Pour étudier une fonction numérique f 
et tracer convenablement sa courbe représentative C,  
il importe d’étudier les propriétés de f telles que:
parité,variation, branches infinies,etc… 
On disposera, également, de moyens tels que : 
changement de repère, utilisation de transformations planes ou une transformation d’écriture conduisant à un changement de repère et permettant d’alléger le procédé de construction de la courbe C.


 ⇲  Plan d’étude :

En général, on adopte la démarche suivante
(lorsque l’énoncé de l’exercice ne suggère aucun autre plan d’étude) :


1ère étape : Détermination de l’ensemble D sur lequel la fonction f est définie.

2ème étape : Réduction de domaine d’étude :
– si f est paire ou impaire le domaine d’étude de f est De=D∩R+.
– si f est périodique de période T, 
il suffit d’étudier f sur un domaine du type 
De=D[a,a+T]

3ème étape : Calcul des limites de f aux bornes de son ensemble de définition
(ou d’étude).
 
4ème étape : Etude du sens de variation de f et consignation des résultats
dans un tableau de variations.


5ème étape : Etude du comportement asymptotique de la courbe C.


6ème étape : Construction de quelques points de la courbe C ,

ainsi que les asymptotes éventuelles  ou les éléments de symétrie de C 
et les tangentes aux points particuliers etc.


7ème étape : Construction de C dans un repère convenablement choisi.

Asymptote oblique
Soit f une fonction définie sur un intervalle du type [α, +∞[ .

alors la droite D : y = ax + b est une asymptote oblique à la courbe représentative de f 

au voisinage de +∞.

– Si b = +∞ ou -∞ :
la courbe possède une branche parabolique
de direction la droite D : y = ax au voisinage de +∞).
Le résultat est vrai pour une fonction f définie sur un intervalle du type:
 ]-∞, α] et x tendant vers -∞.

Axe de symétrie
Soit f une fonction définie sur D 
et C sa courbe représentative dans un repère orthogonal . 
Soit a un réel et ∆ la droite d’équation: x = a. 
La droite ∆ est un axe de symétrie de la courbe C 
si et seulement si pour tout x de: 
– D, (2a -x) ∈ D.
– f (2a -x) = f(x). 

Centre de symétrie
Soit f une fonction définie sur D et C sa courbe représentative
dans un repère du plan.
Soit W(a,b) un point du plan. 
Le point W est un centre de symétrie de la courbe C, 
si et seulement si pour tout x de D:
(2a -x) ∈ D.
f(2a -x) = 2b – f(x).


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