On dira qu'une fonction f(x) est positive sur un intervalle donné en x si, sur cet intervalle, les valeurs de f(x) sont supérieures ou égales à 0 (positives). On dira qu'une fonction f(x) est négative sur un intervalle donné en x si, sur cet intervalle, les valeurs de f(x) sont inférieures ou égales à 0 (négatives).
Pour déterminer le sens de variation d'une fonction f , on étudie le signe de sa dérivée : f ′ ( x ) . Pour interpréter ce signe : Si f ′ ( x ) a le signe + sur un intervalle, alors f est croissante sur cet intervalle. Si f ′ ( x ) a le signe - sur un intervalle, alors f est décroissante sur cet intervalle.
Si f est croissante sur I, alors f′ est positive sur I. Si f est décroissante sur I, alors f′ est négative sur I. Si f est constante sur I, alors f′ est nulle sur I.
On dit d'une fonction f qu'elle est positive sur un intervalle si, pour tout x dans cet intervalle, on a f(x) ≥ 0. La courbe représentative de la fonction est alors située au-dessus de l'axe horizontal, lorsqu'on se limite aux points dont l'abscisse appartient à l'intervalle considéré.
Partie 1 : Fonctions croissantes et fonctions décroissantes
Lorsqu'on se promène sur la courbe en allant de la gauche vers la droite : Sur l'intervalle [0 ; 2,5], on monte, on dit que la fonction est croissante. Sur l'intervalle [2,5 ; 5], on descend, on dit que la fonction est décroissante.
La courbe en cloche ou courbe de Gauss est l'une des courbes mathématiques les plus célèbres. On la voit apparaître dans un grand nombre de situations concrètes — en statistiques et en probabilités — et on lui fait souvent dire tout et n'importe quoi.
Fonction mathématique, f définie sur un intervalle I est dite décroissante sur I si pour tous réels a et b appartenant à I tels que a < b, on a f(a) > f(b).
Si une fonction f admet un minimum positif sur son intervalle de définition I alors cette fonction est positive sur I. Le minimum sur R de la fonction f est égal à 1, il est donc positif. Or, une fonction admettant un minimum positif sur son intervalle de définition I est positive sur I.
Signe d'une fonction affine
Le signe de la fonction affine f(x) = ax + b dépend du signe du coefficient directeur a.
On peut retenir l'ordre des signes grâce au raisonnement suivant : si le coefficient directeur a est positif, la fonction est croissante donc d'abord négative puis positive. si le coefficient directeur a est négatif, la fonction est décroissante donc d'abord positive puis négative.
Pour déterminer le sens de variation d'une fonction sur un intervalle I, on peut comparer les valeurs de f(a) et f(b) où a et b sont deux réels de l'intervalle I vérifiant a<b.
Etudier le signe de f'(x) sur l'intervalle I
A l'inverse, si f'(x) est inférieure ou égale à 0, alors f est décroissante sur I. Pour connaître le signe de f', il suffit simplement de déterminer les valeurs de x pour lesquelles f'(x) s'annule, or on sait construire le tableau de signe d'une fonction de type ax + b.
On dira qu'une fonction f(x) est positive sur un intervalle donné en x si, sur cet intervalle, les valeurs de f(x) sont supérieures ou égales à 0 (positives). On dira qu'une fonction f(x) est négative sur un intervalle donné en x si, sur cet intervalle, les valeurs de f(x) sont inférieures ou égales à 0 (négatives).
Si Δ est strictement positif, alors il y a deux solutions réelles à l'équation du second degré. Si Δ = 0 , alors il y a une solution réelle (répétée). Et si Δ est strictement négatif, alors il n'y a pas de solutions réelles.
Pour étudier le signe d'une fonction polynôme du second degré, on utilise la forme factorisée puis on dresse un tableau de signes. f est la fonction définie sur R par f(x)=−3(x−1)(x+2).
Pour cela, dans le cas général, il faut d'abord calculer le discriminant Δ (delta), donné par la formule : Δ = b² - 4ac.
En mathématiques, un tableau de signes est un tableau à double entrée qui permet de déterminer le signe d'une expression algébrique factorisée, en appliquant la règle des signes et en facilitant l'organisation du raisonnement.
Une fonction est constante si et seulement si son image est réduite à un singleton. Une fonction constante d'une variable réelle est représentée par une droite parallèle à l'axe des abscisses. La dérivée d'une fonction constante est nulle.
S'il existe, c'est la valeur de x pour laquelle f(x)=0. f(x)=0. Si a et b sont du même signe, ou si a1>0, alors la fonction est décroissante sur son domaine. Si a et b sont de signes contraires, ou si a1<0, alors la fonction est croissante sur son domaine.
Si [a, b] est un intervalle du domaine d'une fonction f, on dit que la fonction f est croissante dans l'intervalle [a, b] si et seulement si pour tout élément x1 et x2 de [a, b], si x1 < x2, alors f(x1) ≤ f(x2).
Théorème : Soit I un intervalle de R et f:I→R f : I → R dérivable. Alors : f est croissante sur I si et seulement si, pour tout x∈I x ∈ I , f′(x)≥0 f ′ ( x ) ≥ 0 ; f est strictement croissante sur I si et seulement si f′≥0 f ′ ≥ 0 et si f′ n'est identiquement nulle sur aucun intervalle [a,b]⊂I [ a , b ] ⊂ I avec a<b .
Qu'est ce qu'une fonction monotone ? (Définition)
Une fonction monotone est une fonction f telle que pour tout x1,x2 x 1 , x 2 si x1<x2 x 1 < x 2 alors soit f(x1)<f(x2) f ( x 1 ) < f ( x 2 ) (fonction croissante) soit f(x1)>f(x2) f ( x 1 ) > f ( x 2 ) (fonction décroissante) mais pas les deux.