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Soit f la fonction définie sur ℝ par f(x)=x² +3x+1.
On appelle P sa courbe représentative dans un repère du plan.
1.a. Dresser le tableau de variation de f.
b. Discuter, suivant les valeurs de m le nombre de solutions de l'équation f(x)=m.
2. Déterminer les coordonnées des points d'intersection de P et de l'axe des abscisses!;
3. Pour tout réel p, on considère la droite Dp d'équation y=x+p. Déterminer le nombre de points d'intersection de Dp et de P suivant suivant les valeurs de p.
4. Pour tout réel q, on considère la droite Δq d'équation y=qx. Déterminer pour quelles valeurs de q la parabole P la droite Δq n'ont pas de point commun.


Répondre :

f(x) = x² + 3 x + 1   définie sur R  et P sa courbe représentative

1) a) dresser le tableau de variation de f.

mettre f(x) sous forme canonique  f(x) = a(x - α)²+β

α = - b/2a = - 3/2

β = f(α) = f(-3/2) = (-3/2)² + 3(-3/2) + 1 = 9/4 - 9/2 + 1 = - 9/4 + 1 = - 5/4

f(x) = (x + 3/2)² - 5/4

x      - ∞                     - 3/2                      + ∞

f(x)   + ∞→→→→→→→→→→ - 5/4→→→→→→→→→ + ∞

             décroissante          croissante

b)  discuter suivant les valeurs de m le nombre de solutions de l'équation f(x) = m  ⇔ m = x² + 3 x + 1 ⇔ x² + 3 x + 1 - m = 0

Δ = 9 - 4(1 - m)

si Δ > 0 ⇔ 9 - 4 + 4 m > 0 ⇔ 4 m + 5 > 0 ⇒ m > - 5/4

pour m ∈]- 5/4 ; + ∞[ ⇒ L'équation possède deux solutions distinctes

si Δ = 0 ⇔ 4 m + 5 = 0 ⇒ m = - 5/4 ⇒ l'équation possède une racine double

x²+3 x + 1 + 5/4 = 0 ⇔ 4 x²+12 x + 9 = 0 = (2 x + 3)² ⇒ x = - 3/2

si Δ < 0 ⇔ 4 m + 5 < 0 ⇒ m < - 5/4 ⇒ lorsque m ∈]- ∞ ; - 5/4[  l'équation n'a pas de solution

2) déterminer les coordonnées des points d'intersection de P et de l'axe des abscisses

on écrit f(x) = 0 = x² + 3 x + 1

Δ = 9 - 4 = 5 ⇒ √5

x1 = - 3+√5)/2  ⇒ A((-3+√5)/2 ; 0)

x2 = - 3 - √5)/2  ⇒ B((-3-√5)/2 ; 0)

3) pour tout réel p, on considère la droite Dp  d'équation y = x + p

déterminer le nombre de points d'intersection de Dp et de P suivant les valeurs de p

on écrit: x + p = x²+3 x + 1 ⇔ x² + 2 x + 1 - p = 0

Δ = 4 - 4(1 - p) = p

si Δ = p > 0 ⇒ l'équation possède 2 racines distinctes donc on aura deux points d'intersection

si Δ = p = 0 ⇒ l'équation possède une racine double

f(x) = 0 = x²+2 x + 1 = (x + 1)² = 0 ⇒ x = - 1 ⇒ y = - 1

on a un seul point d'intersection  (- 1 ; - 1)

4) y = qx   déterminer pour quelles valeurs de q la parabole P la droite Δq n'ont pas de point

on écrit  :   q x = x²+ 3 x + 1 ⇔ x² + 3 x - qx + 1 = 0 ⇔ x² + (3 - q) x + 1 = 0

Δ = (3 - q)² - 4 = (3 - q + 2)(3 - q - 2) < 0

(5 - q)(1 - q) < 0

q   - ∞                     1               ��      5                    + ∞

5-q                +                    +            0          -

1 -q                +       0           -                         -

Δ                  +        0          -              0         +

pour p ∈]1 ; 5[ ⇒ P et Δp n'ont pas de point d'intersection  

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