Reconnaître la courbe d'une dérivée
Voici trois exercices d’un type assez classique. Il s’agit d’un quiz qui faisait parfois l’objet d’une question à l’épreuve du bac ES et qui constitue un entraînement habituel en classe de première générale.
Le but du jeu (car il s’agit d’un jeu, n’est-ce pas ?) est de prendre connaissance d’une courbe représentative d’une fonction puis de trouver parmi trois autres courbes laquelle est celle de sa fonction dérivée (réalisation WxGéométrie, aujourd'hui Géophar).
Ces exercices complètent ceux de la page signe de la dérivée, page à laquelle vous pouvez vous référer si vous avez besoin d'un mode d'emploi.
Jeu n°1
Jeu n°2
Jeu n°3
La tangente au point d’abscisse \(x = 0\) est tracée en vert.
Réponses
Jeu n°1 : la bonne réponse est B. La fonction est décroissante jusqu’à \(x = -1\). Donc la dérivée est négative sur \(]-\infty \,;-1[\). Nous excluons la courbe en A qui est celle d’une fonction toujours positive (car sa courbe est toujours au-dessus de l’axe des abscisses). La courbe en C traverse l’axe des abscisses en \(x = 0\) et non en \(x = 1\). En revanche, le graphe B correspond à ce que nous cherchons. Nous remarquons d’ailleurs qu’elle représente une fonction affine, c’est-à-dire la dérivée d’une fonction du second degré et justement, la courbe de l’énoncé est une parabole…
Jeu n°2 : la bonne réponse est A. Bien qu’aucune tangente ne soit tracée, nous devinons que la dérivée est quasi nulle sur toute la partie négative de la fonction. Nous voyons que la courbe en A se confond presque avec l’axe des abscisses pour \(x < 0\). Elle représente donc bien une fonction presque égale à zéro sur l'intervalle considéré.
Jeu n°3 : la bonne réponse est C. La fonction est croissante, puis décroissante, puis croissante. Donc le signe de sa dérivée est : positif puis négatif puis positif. Nous excluons la courbe en A qui est négative, puis positive, puis négative et enfin positive (elle zigzague beaucoup autour de l’axe des abscisses !). De toute façon, les plus avertis auront reconnu une fonction polynomiale du troisième degré dont la dérivée se traduit par une parabole. Le choix est difficile entre les courbes en B et C. La courbe de l’énoncé montre des extremums en 1 et 3, donc des dérivées nulles pour ces abscisses. Mais justement, les courbes en B et C traversent toutes les deux l’axe des abscisses en 1 et 3 et ceci ne nous avance guère… Fions-nous à la tangente. Son coefficient directeur est 3 (il faut « compter les carreaux » pour le déterminer rapidement). Quelle courbe montre, pour \(x = 0,\) une image égale à 3 ? La courbe en C, bien sûr...
