mathématiques approfondies (ECG 1re année) · Chapitre 9 · Application directe du cours
Un point d'inflexion à trouver
Taylor, développements limités et convexité · Extremums, convexité et graphes · niveau 1 (application)
Énoncé
Soit sur . Étudier la convexité de et déterminer les coordonnées de son point d'inflexion.
Corrigé
Ce qu'on montre. Que le point d'inflexion se trouve en cherchant où s'annule en changeant de signe — l'annulation seule ne suffirait pas.
Les dérivées. est polynomiale, donc de classe sur :
La convexité. Le signe de est celui de :
- sur : est concave sur ;
- sur : est convexe sur .
Le point d'inflexion. s'annule en et change de signe en ce point : d'après la définition du cours, est un point d'inflexion. Son ordonnée vaut Le point d'inflexion est donc .
La tangente en ce point. , donc la tangente a pour équation . La courbe la traverse en , puisque la convexité y change.
Point délicat. Une dérivée seconde qui s'annule ne suffit pas : pour , on a mais ne change pas de signe, et n'est pas un point d'inflexion. Le changement de signe fait partie de la définition.