[<] Propriétés des fonctions convexes [>] Inégalités de convexité

 
Exercice 1  4683  

Étudier la convexité de la fonction f:xx2ex définie sur .

 
Exercice 2  5520  Correction  

Étudier la convexité de la fonction f:xln(1+x2) définie sur .

Solution

La fonction f est définie et deux fois dérivable sur avec

f(x)=2x1+x2etf′′(x)=21x2(1+x2)2.

Puisque f′′(x) est du signe de 1x2, la fonction f est convexe sur [1;1] et concave sur les intervalles11 1 La notion de fonction convexe (ou concave) est uniquement introduite pour les fonctions définies sur un intervalle: on évitera donc de dire que f est concave sur la réunion ];1][1;+[. ];1] et [1;+[.

[Uncaptioned image]
 
Exercice 3  1405   Correction  

Étudier la fonction

f:xx1x2

afin d’en réaliser la représentation graphique.

Solution

La fonction f est définie sur [1;1] et impaire. On limite son étude à l’intervalle [0;1].

La fonction f est de classe 𝒞 sur [0;1[ avec

f(x)=12x21x2etf′′(x)=x(2x23)(1x2)3/2.

La fonction f présente une inflexion en 0 de tangente d’équation y=x.

La fonction f présente un maximum en x=1/2 de valeur 1/2.

Puisque f(x)x1+, il y a une tangente verticale en 1.

[Uncaptioned image]

La fonction xx1x2

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Édité le 29-11-2025

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