Encadrements (2)
On sait que −1⩽x<1.
Donner un encadrement (aussi précis que possible) de :
2−x1
(x−5)2+1
∣x∣
La fonction x↦2−x est strictement décroissante sur R car c'est une fonction affine dont le coefficient directeur est négatif donc :
2−(−1)⩾2−x>2−1 c'est à dire 1<2−x⩽3
L'encadrement précédent montre que 2−x est supérieur à 1 donc strictement positif. Or la fonction inverse est strictement décroissante sur ]0;+∞[ donc :
1>2−x1⩾31 c'est à dire 31⩽2−x1<1
La fonction x↦x−5 est strictement croissante sur R car c'est une fonction affine dont le coefficient directeur est positif donc :
−1−5⩽x−5<1−5 c'est à dire −6⩽x−5<−4
L'encadrement précédent montre que x−5 est négatif. Or la fonction carrée est strictement décroissante sur ]−∞;0[ donc :
(−6)2⩾(x−5)2>(−4)2 c'est à dire 16<(x−5)2⩽36
Il suffit ensuite d'ajouter 1 à chaque membre :
17<(x−5)2+1⩽37
La fonction x↦∣x∣ n'est pas monotone sur l'intervalle [−1;1[. Donc il n'est pas possible d'utiliser un raisonnement identique à celui utilisé dans les questions précédentes.
On peut utiliser un graphique ou raisonner par disjonction de cas :
Si x est positif ou nul :
0⩽x<1
La fonction x↦∣x∣ est strictement croissante sur [0;+∞[ donc
∣0∣⩽∣x∣<∣1∣ soit 0⩽∣x∣<1
Si x est strictement négatif :
−1⩽x<0
La fonction x↦∣x∣ est strictement décroissante sur ]−∞;0] donc
∣−1∣⩾∣x∣>∣0∣ c'est à dire 0<∣x∣⩽1
En regroupant les deux cas on trouve que 0⩽∣x∣⩽1