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Bonjour, je suis en terminale S est je bloque sur cette exercice :
Soit k un nombre réel fixé, on considère la fonction fk définie sur [ 0 ; +∞ [ par fk(0) = 0 et fk(x) = x (k – ln x) si x > 0.
Soit C k la courbe représentative de la fonction fk dans un repère orthonormé. Dans l’annexe 1, plusieurs courbes fk sont données pour différentes valeurs de k.

Partie A Étude de la fonction f2
1. Déterminer la limite de la fonction f2 en +∞.
2. Démontrer que la fonction f2 est continue en 0.
3. La fonction f2 est-elle dérivable en 0 ? Que peut-on en déduire pour la courbe  2 ?
4. Déterminer f2’ (x) pour x strictement positif et étudier les variations de la fonction f2.
5. Déterminer le signe de f2 (x) suivant les valeurs de x.

Alors voici mes réponse :
1) f2= x(2-lnx) limf2=+∞
2)
3)si f2 est continue alors elle est derivable en 0 apres je suis pas sure
4) f'2=-lnx+1

Merci pour toute aide.


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Réponse :


Explications étape par étape

4 : OK sauf notation       f2(x) = ...        f2'(x)= ....

1 : (2 - ln x) -> -inf -> lin = -inf

2 : étude de lim(x->0) f2(x)

f2(x) = 2x - x.ln x

quand x -> 0, 2x -> vers 0 et x.ln x -> 0 donc f2(x) -> f2(0) quand x-> 0

f2 est bien continue en 0

3: f2'(x) = lim(h->0) [f2(x+h)-f2(x)] / h

en x=0, f2'(0) = lim(h->0) h.(2-ln h) / h = 2-ln h   limite infinie, donc f2 non dérivable en 0 et tangente à l'origine verticale

4:f2'(x) = 0 pour x = e         >0 pour x < e      <0 pour x >e

donc croissante, de f(0)=0 à f2(e) = e , puis décroissante vers -inf

5: f2(x) est du signe de 2 - ln x   car x>=0

2-ln x = 0 <=> x=e^2    (e au carré)

f2 positive de 0 à e^2, négative après