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Devoir de Mathématiques n°2.
Le 30 janvier 1997
Sans documents ni calculatrices à mémoires.
Exercice n°1:( 2 points)
A l'aide de l'annexe jointe intégrer I =
.
Exercice n°2: (3 points)
Soit y = Arctan(x) + Arctan(1/x).
En passant par la dérivée, calculer y.
Problème: Les parties A et B sont indépendantes. La partie C peut aider à la résolution du 2°) de la partie B.
Partie A: ( 9 points)
Soit la fonction .
(on précise ln²x = (lnx)²)
1°) Donner le domaine de définition de y.
2°) Calculer les limites aux bornes de l'ensemble de définition.
3°) Calculer sa fonction dérivée y'. On précisera en valeur exacte, les coordonnées des deux extremums locaux.
4°) Etudier la dérivabilité en x = 0+ et en conclure la 1/2 tangente en ce point.
5°) Calculer la dérivée seconde y''.
Montrer que le polynôme
est factorisable par (2X-1) et en déduire les coordonnées exactes
et approchées du premier point d'inflexion.
On précise que le deuxième point d'inflexion est d'abscisse
et d'ordonnée
.
6°) Dresser un tableau de variations complet. (On y précisera surtout les tangentes aux points particuliers).
7°) Tracer de façon soignée la fonction y = f(x) échelle 1 unité <=> 5 cm.
Partie B: (3 points)
On veut maintenant calculer l'aire et donc la primitive de y = f(x).
1°) Intégrer
en utilisant le changement de variable u = lnx.
2°) Calculer alors .
Partie C: ( 3 points)
Soit y = g(x) = Arctan[ln (x²)].
1°) Donner le domaine de définition de y = g(x) ainsi que le domaine d'étude (parité).
2°) Calculer les limites en +¥ et en o+, conclure.
3°) Calculer y' = g'(x).
4°) En déduire une étude sommaire de y = g(x). On étudiera cependant la dérivabilité en 0+ et on en déduira la 1/2 tangente en 0.