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Exercice Logarithme


maths01

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Posté(e)

Bonjour,

J'ai un exercice de maths auquel j'ai commencer une partie mais j'ai du mal à continuer, pourriez vous m'aider.

Merci d'avance.

Une entreprise fabrique une produit en quantité x, exprimée en milliers de tonnes.

le cout total de fabrication est donné pour x E[0,5] par Ct(x)= x^2/4+9/2 ln(x+1)

les couts sont exprimés en centaine de milliers d'euros.

A) étude d'une fonction auxiliaire f.

on considère la fonction f définie sur [0,5]par:

f(x)=x^2/2+9x/x+1 - 9ln(x+1)

1) calculer f'(x) et vérifier que l'on peut écrire: f'(x)= x(x-2) (x+4)/(x+1)^2

2) établir le tableau des variations de f sur [0;5]

3) en déduire que f s'annule sur ]0;5] pour une valeur unique a.

4) déterminer un encadrement a 10^-3 près, de a (on précisera la méthode utilisée)

5) déduire des résultats précédents le signe f sur [0;5].

B) étude d'un cout moyen Cm

La fonction cout moyen Cm est définie sur ]0;5] par

Cm(x)= Ct(x)/x=x/4+9/2 ln(x+1)/x

1)calculer Cm'(x) et vérifier que l'on peut écrire Cm'(x)=f(x)/2x^2 ou f est la fonction auxiliaire de la question A

2) étudier le sens de variation de Cm sur ]0;5]

3)Pour quelle production l'entreprise a-t-elle un cout moyen minimal, exprimé en euros par tonne ? Quel est ce cout?

Posté(e)

j'ai fais le A) 1) mais je suis pas sur pour la fin.

f(x) = (x²/2) + (9x/x+1 )- 9ln(x+1)

f'(x) = x + 9/(x+1)² - 9/(x+1)

f'(x) = (x.(x+1)² + 9 - 9.(x+1)) / (x+1)²

f'(x) = (x3 + 2x² + x + 9 - 9x - 9) / (x+1)²

f'(x) = (x3 + 2x² - 8x) / (x+1)²

or x(x-2)(x+4) = (x² - 2x).(x+4) = x3 + 4x² - 2x² - 8x = x3 + 2x² - 8x

donc f'(x) = x(x-2)(x+4) / (x+1)²

2)

x 0 2 5

f'(x) - 0 5

f(x) décroissant croissant

2)

x 0 2 5

f'(x) - 0 +

f(x) decroissant croissant

  • E-Bahut
Posté(e)

Une entreprise fabrique une produit en quantité x, exprimée en milliers de tonnes.

le cout total de fabrication est donné pour x E[0,5] par Ct(x)= x^2/4+9/2 ln(x+1)

les couts sont exprimés en centaine de milliers d'euros.

A) étude d'une fonction auxiliaire f.

on considère la fonction f définie sur [0,5]par:

f(x)=x^2/2+9x/(x+1) - 9ln(x+1)

1) calculer f'(x) et vérifier que l'on peut écrire: f'(x)= x(x-2) (x+4)/(x+1)^2

f'(x)=x - 9 x/(x+1)^2 =(x (x + 1)^2 - 9 x)/(x+1)^2=(x^3+2*x^2-8*x)/(x+1)^2=x*(x^2+2*x-8)/(x+1)^2

Le polynôme x^2+2*x-8 admet deux racines qui sont x=-4 et x=2 ==> f(x)=x*(x+4)*(x-2)/(x+1)^2

2) établir le tableau des variations de f sur [0;5]

x......................0.........................2....................

(x+4)*(x-2)...................(-)..........(0).......(+)......

x......................(0).......(+).....................(+).......

f'(x).................(0)........(-).........(0)........(+)........

f(x)..............decrois.....Min....crois.......Max...decrois.....Min....crois......

3) en déduire que f s'annule sur ]0;5] pour une valeur unique a.

f(0)=0, f(2)=-1.888 la fonction f(x) étant décroissante sur l'intervalle [0,2] son graphe ne coupe l'axe des abscisses. f(5)=3.874. La fonction f(x) étant croissante sur l'intervalle [2,5] son graphe coupe l'axe des abscisse en un seul point situé entre 2 et 5

4) déterminer un encadrement a 10^-3 près, de a (on précisera la méthode utilisée)

On détermine la racine de f(x) par dichotomie

post-24224-0-57496400-1325004256_thumb.j

5) déduire des résultats précédents le signe f sur [0;5].

x..............0...........................3.699..........................

f(x)..........(0).........(-)...............(0)............(+)............

B) étude d'un cout moyen Cm

La fonction cout moyen Cm est définie sur ]0;5] par

Cm(x)= Ct(x)/x=x/4+9/2 ln(x+1)/x

1)calculer Cm'(x) et vérifier que l'on peut écrire Cm'(x)=f(x)/2x^2 ou f est la fonction auxiliaire de la question A

Cm'(x)=1/4+9/(2*x*(x+1))-9*(ln(x+1)/(2*x^2)=(1/(2*x^2))*(x^2/2+9*x/(x+1)-9*ln(x+1))=f(x)/(2*x^2)

2) étudier le sens de variation de Cm sur ]0;5]

x....................0...........................3.699..........................

Cm'(x)..........(0).........(-)...............(0)............(+)............

Cm.......................decrois............Min.......crois

3)Pour quelle production l'entreprise a-t-elle un cout moyen minimal, exprimé en euros par tonne ?

Pour 3699 tonnes produites

Quel est ce cout?

Cm(3.699)=2.80717*10^5 €=280 717 €

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