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Question

Une entreprise fabrique des électrostimulateurs.
Chaque jour, elle produit un nombre x d'électrostimulateurs est donné par:

f(x)= x^3-90x²+2700x

Partie A

1) calculer f ' (x)et vérifer que, pour tout nombre réel x inclus [0;70],
f ' (x)=3(x-30)²

2) étudier le signe de f ' (x); en déduire le sens de variation de la fonction f; dresser son tableau de variation.

3 tracer la courbe représentative de f dans le plan rapporté à un repère orthogonal(unités graphiques: 1cm en abscisse pour 10 électrostimulateurs et 1cm en ordonnée pour 10000euros)

Partie B

1) On suppose que toute la production est vendue, au prix de 900€ l'unité. On note g(x) la recette journalière. Déterminer l'expression de g(x)

2) tracer, sur le graphique précédent, la courbe représentative de la fonction g

3) le bénéfice journalier h(x) est donc égal à h(x)=g(x)-f(x)

a) déterminer graphiquement les solutions de l'équation h(x)=0

b) développer (30-x)(60-x); vérifier le résultat précédent par le calcul

4) déterminer graphiquement le signe de h(x)
à quel intervalle doit appartenir x pour que l'entreprise réalise un bénéfice journalier positif?


2 Réponse

  • Une entreprise fabrique des électrostimulateurs.
    Chaque jour, elle produit un nombre x d'électrostimulateurs est donné par:
    f(x)= x^3-90x²+2700x

    Partie A
    1) calculer f ' (x)et vérifer que, pour tout nombre réel x inclus [0;70], f ' (x)=3(x-30)²
    f'(x)=3x²-90*2x+2700*1
         =3x²-180x+2700
         =3(x²-60x+900)
         =3(x-30)²

    2) étudier le signe de f ' (x); en déduire le sens de variation de la fonction f; dresser son tableau de variation.
    3(x-3)²>0
    donc f'(x)>0
    donc f est croissante sur [0;70]

    3 tracer la courbe représentative de f dans le plan rapporté à un repère orthogonal(unités graphiques: 1cm en abscisse pour 10 électrostimulateurs et 1cm en ordonnée pour 10000euros)
    Courbe laissé au lecteur...

    Partie B
    1) On suppose que toute la production est vendue, au prix de 900€ l'unité. On note g(x) la recette journalière. Déterminer l'expression de g(x)
    g(x)=900x

    2) tracer, sur le graphique précédent, la courbe représentative de la fonction g
    Cg est une droite linéaire

    3) le bénéfice journalier h(x) est donc égal à h(x)=g(x)-f(x)
    h(x)=900x-(x^3-90x²+2700x)
         =900x-x^3+90x²-2700x
         =-x^3+90x²-1800x

    a) déterminer graphiquement les solutions de l'équation h(x)=0
    -x^3+90x²-1800x=0
    x(-x²+90x-1800)=0
    x=0 ou x=30 ou x=60

    b) développer (30-x)(60-x); vérifier le résultat précédent par le calcul
    (30-x)(60-x)
    =1800-90x+x²
    donc h(x)=-x(30-x)(60-x)

    4) déterminer graphiquement le signe de h(x)
    à quel intervalle doit appartenir x pour que l'entreprise réalise un bénéfice journalier positif?
    on effectue un tableau de signes
    donc h(x)>0 si 30<x<60
  • Bonjour,

    Partie A

    1) f(x)= x^3-90x²+2700x
    f '(x) = 3x² - 180x + 2700
           = 3(x² - 60x + 900)
           = 3(x² - 2*30*x + 30²)
           = 3(x - 30)²

    2) (x - 30)² 
    ≥ 0 car un carré n'est jamais négatif  ==> 3(x - 30)² ≥ 0
    D'où f '(x) ≥ 0 pour tout x appartenant à [0 ; 70]
    Par conséquent la fonction f est croissante sur [0 ; 70]

    [tex]\begin{array}{|c|ccccc||}x&0&&30&&70\\ f'(x)&&+&0&+&\\ f(x)&0&\nearrow&27000&\nearrow&91000 \\\end{array}[/tex]

    3) Courbe en pièce jointe.

    Partie B

    1) g(x) = 900x

    2) Voir pièce jointe

    3) a) h(x) = 0
    g(x) - f(x) = 0
    g(x) = f(x)

    Les solutions de l'équation h(x) = 0 sont les solutions de l'équation g(x) = f(x).
    Ces solutions sont les valeurs de x telles que les graphiques représentant les fonction f et g ont un point commun.
    ==> x = 0 ou x = 30 ou x = 60.

    b) (30 - x)(60 - x) = 30*60 - 30x - 60x + x²
                             = 1800 - 90x + x²

    Or h(x) = g(x) - f(x)
               = 900x - (x^3 - 90x² + 2700x)
               = 900x - x^3 + 90x² - 2700x
               = -x^3 + 90x² - 1800x
               = -x(x² - 90x + 1800)
              = -x(30 - x)(60 - x)

    Par conséquent, h(x) = 0
    -x(30 - x)(60 - x) = 0
    -x = 0   ou   30 - x = 0   ou   60 - x = 0
    x = 0  ou  x = 30   ou   x = 60.

    c) h(x) > 0 <==> g(x) - f(x) > 0
                    <==> g(x) > f(x)
                    ==> le graphique représentant la fonction g est au-dessus du graphique représentant la fonction f
                    ==> 30 < x < 60

    h(x) < 0 <==> g(x) - f(x) < 0
                    <==> g(x) < f(x)
                    ==> le graphique représentant la fonction g est en-dessous du graphique représentant la fonction f
                    ==> 0 ≤ x ≤ 30   ou   60 ≤ x ≤ 70

    L'entreprise réalise un bénéfice positif si h(x) > 0, soit si x 
    ∈ ]30 ; 60[.

    Image en pièce jointe de la réponse Anonyme

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