Courbe et tangentes

Soit une fonction f définie par une formule du type :
f(x)= a+ (bx+c)/(x²+2x+3).
et soit C sa courbe représentative.

Déterminer a, b et c pour que :

  • la courbe C passe par le point A(1,0)
  • la tangente à C en A ait pour coefficient directeur 1.
  • la tangente à C au point d'abscisse 3 soit parallèle à l'axe des abscisses
1.La courbe C passe par le point A(1,0) :
En remplaçant x par 1 et y par 0 dans l'équation de la courbe y = a+ (bx+c)/(x²+2x+3), on obtient:
a+(b+c)/6=0
(6a+b+c)/6=0
6a+b+c=0
2.La tangente à C en A a pour coefficient directeur 1 si et seulement si f'(1)=1
La dérivée de la fonction x|->a est nulle; pour dériver le quotient on pose :
u(x)=bx+c donc u'(x)=b
v(x)=x^2+2x+3 donc v'(x)=2x+2
Donc :
f'(x)=(u'(x)v(x)-u(x)v'(x))/(v(x)^2)=(b(x^2+2x+3)-(bx+c)(2x+2))/((x^2+2x+3)^2)
f'(x)=(-bx^2-2cx+3b-2c)/((x^2+2x+3)^2)

L'égalité f'(1)=1 se traduit par :
(-b-2c+3b-2c)/36=1
2b-4c=36
b-2c=18

3.La tangente au point d'abscisse 3 est parallèle à l'axe des abscisse si et seulement si f'(3)=0 soit :

(-9b-6c+3b-2c)/(18^2)=0
-6b-8c=0
3b+4c=0

4.On doit donc résoudre le système :

(S)..syst(6a+b+c=0;b-2c=18;3b+4c=0)

De la seconde équation on tire b=18+2c et on remplace b par 18+2c dans les autres équations :

(S)<=>syst(b=18+2c;3(18+2c)+4c=0; 6a+(18+2c)+c=0)

(S)<=>syst(b=18+2c;10c+54=0; 6a+3c+18=0)

(S)<=> syst(c=-5,4; b=18-2*5,4; a=1/6(-18 -3*5,4))

Conclusion

a=-0,3
b=7,2
c=-5,4
f(x)=-0,3+(7,2x-5,4)/(x^2+2x+3)

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