Feat: Derniers exercices sur la fonction inverse
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Bertrand Benjamin 2021-05-21 07:41:47 +02:00
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\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Fonction inverse - exercices }
\date{Mai 2021}
\DeclareExerciseCollection{banque}
\xsimsetup{
step=3,
}
\setlength\columnsep{10pt}
\begin{document}
\input{exercises.tex}
\printcollection{banque}
\end{document}

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@ -1,5 +1,5 @@
\collectexercises{banque} \collectexercises{banque}
\begin{exercise}[subtitle={"factorisation"}, step={2}, origin={Création}, topics={Fonction inverse}, tags={fonctions inverse}] \begin{exercise}[subtitle={"factorisation"}, step={2}, origin={Création}, topics={Fonction inverse}, tags={fonction inverse}]
Démontrer les égalités suivantes Démontrer les égalités suivantes
\begin{multicols}{3} \begin{multicols}{3}
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
@ -15,7 +15,7 @@
\end{multicols} \end{multicols}
\end{exercise} \end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Dérivation}, step={2}, origin={Création}, topics={Fonction inverse}, tags={fonctions inverse}] \begin{exercise}[subtitle={Dérivation}, step={2}, origin={Création}, topics={Fonction inverse}, tags={fonction inverse}]
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item Dériver les fonctions suivantes \item Dériver les fonctions suivantes
\begin{multicols}{4} \begin{multicols}{4}
@ -38,4 +38,80 @@
\item Pour chacune des fonctions, étudier le signe de leur dérivée puis en déduire leurs variations. \item Pour chacune des fonctions, étudier le signe de leur dérivée puis en déduire leurs variations.
\end{enumerate} \end{enumerate}
\end{exercise} \end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Histoire de coûts}, step={3}, origin={Sigma 140p122}, topics={Fonction inverse}, tags={fonction inverse}]
\begin{definition}
Le \textbf{coût moyen unitaire} quand on fabrique $q$ unité est $C_m(q) = \frac{C(q)}{q}$$C(q)$ est le coût total pour produire $q$ unités.
\end{definition}
\noindent
\begin{minipage}{0.6\linewidth}
Une entreprise fabrique chaque jour entre $0$ et $30m^3$ de produit chimique.
\begin{enumerate}
\item Soit $C$ la fonction qui modélise ses coûts de fabrication. Elle est définie sur l'intervalle $\intFF{0}{30}$ par $C(x) = x^2 + 50x + 100$ et exprimée en euros.
\begin{enumerate}
\item Calculer le coût de production total pour $10m^3$.
\item Calculer le coût moyen unitaire pour $10m^3$.
\end{enumerate}
\item On définit la fonction $f$ qui modélise le coût moyen unitaire en fonction de la quantité $x$ par la fonction $f(x) = \frac{C(x)}{x}$ sur l'intervalle $\intFF{1}{30}$. On a représenté cette fonction ci-contre.
\begin{enumerate}
\item Déterminer graphiquement une valeur approchée de $f(5)$ puis de $f(25)$.
\item Déterminer graphiquement quelles quantité doivent être produite pour avoir un coût unitaire moyen inférieur à 80.
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.4\linewidth}
\begin{tikzpicture}[baseline=(a.north), xscale=1, yscale=0.4]
\tkzInit[xmin=0,xmax=30,xstep=5,
ymin=0,ymax=150,ystep=10]
\tkzGrid
\tkzAxeXY
\tkzFct[domain=1:30,color=red,very thick]%
{\x+50+100/\x};
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\begin{enumerate}
\setcounter{enumi}{2}
\item
\begin{enumerate}
\item Démontrer que $f(x) = x + 50 + \frac{100}{x}$..
\item Dériver la fonction $f$ puis démontrer que l'on a
\[
f'(x) = \frac{(x-10)(x+10)}{x^2}
\]
\item Étudier le signe de $f'(x)$ puis en déduire les variations de $f(x)$.
\item Déterminer la quantité à produire pour que le coût moyen de production soit minimal.
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Optimisation de matière première}, step={3}, origin={???}, topics={Fonction inverse}, tags={fonction inverse}]
\begin{minipage}{0.6\textwidth}
On se propose de fabriquer avec le moins de tôle possible une citerne fermée en forme de parallélépipède rectangle dont le volume intérieur doit être de $12m^3$. La longueur est aussi fixée à $3m$ par le cahier des charges.
On peut donc faire varier uniquement la largeur (notée $x$) et la hauteur (notée $h$) de la cuve.
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}{0.3\textwidth}
\includegraphics[scale=0.8]{./fig/citerne}
\end{minipage}
\begin{enumerate}
\item Expliquer pourquoi quand la largeur $x$ change, la hauteur $h$ doit elle aussi changer pour respecter les contraintes.
\item Démontrer que l'on doit avoir $h = \dfrac{4}{x}$.
\item On note $S(x)$ l'aire totale de la citerne (c'est à dire la somme des aires des six faces). Montrer que l'on peut écrire
\[
S(x) = 6x + 8 + \frac{24}{x}
\]
\item Démontrer que
\[
S'(x) = \frac{6(x-2)(x+2)}{x^2}
\]
\item En déduire le tableau de variation de $S(x)$ sur $\intOF{0}{10}$.
\item Déterminer les valeurs de $x$ et $h$ correspondant à une utilisation minimal de tôle.
\end{enumerate}
\end{exercise}
\collectexercisesstop{banque} \collectexercisesstop{banque}

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@ -0,0 +1,132 @@
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@ -2,7 +2,7 @@ Fonction inverse
################ ################
:date: 2021-05-06 :date: 2021-05-06
:modified: 2021-05-18 :modified: 2021-05-21
:authors: Benjamin Bertrand :authors: Benjamin Bertrand
:tags: Fonctions inverse :tags: Fonctions inverse
:category: TST :category: TST
@ -43,3 +43,8 @@ Bilan: Dérivée de la fonction inverse
Étape 3: Bastonage sur des exercices types. Étape 3: Bastonage sur des exercices types.
=========================================== ===========================================
Exercices classiques sur l'utilisation de l'inverse
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:alt: Exercices classiques sur l'utilisation de l'inverse