Variations Et Inequation 6D49Ad
1. **Énoncé du problème** : On a deux fonctions définies par
$$f(x) = x^2 - 4x + 5$$
et
$$g(x) = |x^2 - 4x + 5|$$
On doit dresser leur tableau de variations, calculer leurs valeurs en 3, puis résoudre graphiquement l'inéquation $$f(x) < g(x)$$ sur $$[1; +\infty[$.
2. **Tableau de variations de f** :
- La fonction $$f(x) = x^2 - 4x + 5$$ est un polynôme du second degré.
- Le coefficient de $$x^2$$ est positif, donc la parabole est convexe (ouverte vers le haut).
- Le sommet est en $$x = -\frac{b}{2a} = -\frac{-4}{2 \times 1} = 2$$.
- Calculons $$f(2) = 2^2 - 4 \times 2 + 5 = 4 - 8 + 5 = 1$$.
- Donc, $$f$$ décroît sur $$]-\infty, 2]$$ de $$+\infty$$ à 1, puis croît sur $$[2, +\infty[$ de 1 à $$+\infty$$.
3. **Tableau de variations de g** :
- $$g(x) = |f(x)|$$.
- Puisque $$f(x)$$ atteint un minimum de 1 (positif), $$f(x) \geq 1$$ pour tout $$x$$.
- Donc $$g(x) = f(x)$$ car la valeur absolue de $$f(x)$$ est simplement $$f(x)$$ (toujours positive).
- Ainsi, $$g$$ a les mêmes variations que $$f$$.
4. **Calcul de $$f(3)$$ et $$g(3)$$** :
- $$f(3) = 3^2 - 4 \times 3 + 5 = 9 - 12 + 5 = 2$$.
- $$g(3) = |f(3)| = |2| = 2$$.
5. **Représentation graphique** :
- Les courbes $$C_f$$ et $$C_g$$ sont identiques car $$g(x) = |f(x)| = f(x)$$ pour tout $$x$$.
6. **Résolution graphique de l'inéquation $$f(x) < g(x)$$ sur $$[1; +\infty[$** :
- Comme $$g(x) = |f(x)|$$, on a $$f(x) < |f(x)|$$.
- Cette inégalité est vraie uniquement lorsque $$f(x) < 0$$.
- Or, $$f(x) = x^2 - 4x + 5$$ est toujours $$\geq 1$$, donc jamais négative.
- Donc, sur $$[1; +\infty[$, $$f(x) < g(x)$$ n'a pas de solution.
**Réponse finale** :
- Les fonctions $$f$$ et $$g$$ ont le même tableau de variations.
- $$f(3) = g(3) = 2$$.
- L'inéquation $$f(x) < g(x)$$ n'a pas de solution sur $$[1; +\infty[$.