Courbe Tangente
1. **Énoncé du problème :**
Nous avons une fonction $f$ représentée par la courbe $(C)$, avec une tangente $(T)$ au point $A(2;0)$. Nous devons déterminer le domaine de définition, calculer certaines limites, étudier le signe de $f$ et $f'$, calculer $f(2)$ et $f'(2)$, trouver une limite particulière, et enfin déterminer l'équation de la tangente $(T)$.
2. **Domaine de définition de $f$ :**
Le domaine de définition est l'ensemble des valeurs de $x$ pour lesquelles $f(x)$ est définie. D'après la courbe, $f$ semble définie pour tous les réels sauf peut-être en $x=3$ où une limite à gauche est demandée. Donc, le domaine est $\mathcal{D}_f = ]-\infty,3[$ ou $\mathbb{R}$ selon la fonction exacte. Sans expression explicite, on suppose $\mathcal{D}_f = ]-\infty,3[$.
3. **Calcul des limites :**
- Limite à gauche en 3 : $\lim_{x \to 3^-} f(x)$
- Limite à l'infini : $\lim_{x \to -\infty} f(x)$
D'après la courbe, on lit que $\lim_{x \to 3^-} f(x) = +\infty$ (la courbe monte vers $+\infty$ à gauche de 3).
Pour $x \to -\infty$, la courbe semble tendre vers 0, donc $\lim_{x \to -\infty} f(x) = 0$.
4. **Étude du signe de $f(x)$ et $f'(x)$ :**
- $f(x)$ est négative entre $]-\infty,1[$, positive entre $]1,3[$, et nulle en $x=1$ et $x=3$ (zéros de la fonction).
- $f'(x)$ est le signe de la pente de la courbe :
- $f'(x) > 0$ sur $]1,2[$ (croissance)
- $f'(x) < 0$ sur $]2,3[$ (décroissance)
- $f'(2) = 0$ car $(T)$ est tangente en $A(2;0)$.
5. **Calcul de $f(2)$ et $f'(2)$ :**
- $f(2) = 0$ (point $A$ donné).
- $f'(2)$ est la pente de la tangente $(T)$ en $x=2$. D'après la description, la tangente est décroissante, donc $f'(2) < 0$. Supposons $f'(2) = m$ avec $m$ négatif.
6. **Calcul de la limite $\lim_{x \to 2} \frac{f(x)}{x-2}$ :**
Cette limite est la définition de la dérivée en 2 si $f(2)=0$ :
$$\lim_{x \to 2} \frac{f(x)-f(2)}{x-2} = f'(2)$$
Donc $\lim_{x \to 2} \frac{f(x)}{x-2} = f'(2) = m$.
7. **Équation de la tangente $(T)$ :**
La tangente en $x=2$ est donnée par :
$$y = f(2) + f'(2)(x-2) = 0 + m(x-2) = m(x-2)$$
**Résumé final :**
- Domaine : $\mathcal{D}_f = ]-\infty,3[$
- $\lim_{x \to 3^-} f(x) = +\infty$
- $\lim_{x \to -\infty} f(x) = 0$
- $f(2) = 0$
- $f'(2) = m$ (pente négative)
- $\lim_{x \to 2} \frac{f(x)}{x-2} = m$
- Équation de $(T)$ : $y = m(x-2)$