Le plan est muni d'un repère orthonormé. Définition et courbe représentative Une fonction polynôme du second degré est une fonction définie sur dont une expression est de la forme où et sont des réels tels que Sa courbe représentative est appelée parabole. Remarque La fonction carré est une fonction polynôme du second degré avec et On impose seulement il est possible d'avoir ainsi que Exemples: (, ); (). Le point « le plus haut » () ou « le plus bas » () est appelé sommet de la parabole Le sommet peut aussi être défini comme le point d'intersection entre la parabole et son axe de symétrie. est l'ordonnée du point de qui a pour abscisse autrement dit, c'est l'ordonnée du point d'intersection de et de l'axe des ordonnées. On a: Ainsi, c est bien l'ordonnée du point de qui a pour abscisse La fonction définie sur par est une fonction polynôme du second degré avec et La fonction définie par n'est pas une fonction polynôme du second degré. Énoncé Voici la représentation graphique d'une fonction polynôme du second degré définie sur par Déterminer l'expression de Méthode Déterminer le type de fonction à l'aide de la nature de la courbe (ici parabole) ou de l'énoncé.
Correction Exercice 3 On a $f(x)=-2(x-1)(x+5)$. $x-1=0 \ssi x=1$ et $x-1>0 \ssi x>1$ $x+5=0 \ssi x=-5$ et $x+5>0 \ssi x>-5$ On obtient donc le tableau de signes suivant: D'après la question précédente on a $f(1)=f(-5)=0$. Puisque le sommet de la parabole représentant la fonction $f$ appartient à l'axe de symétrie, l'abscisse du sommet est $x=\dfrac{1+(-5)}{2}=-2$. Son ordonnée est $f(-2)=-2(-2-1)(-2+5)=-18$. Le coefficient principal est $a=-2<0$. Remarque: On pouvait également développer l'expression de $f(x)$ et retrouver l'abscisse du sommet à l'aide la formule $\alpha=-\dfrac{b}{2a}$. Exercice 4 On considère une fonction polynôme du second degré $f$ dont le tableau de variation est donné ci-dessous. Compléter le tableau de variation. Correction Exercice 4 $f$ est une fonction du second degré. Pour tout réel $x$, il existe trois réels $a$, $\alpha$ et $\beta$ tels que: $f(x)=a(x-\alpha)^2+\beta$ (forme canonique). Le tableau de variation nous dit que $\alpha=2$ et $\beta =10$. Ainsi $f(x)=a(x-2)^2+10$.
Pour tout réel on a: avec: est bien une fonction polynôme du second degré. Remarque n'admet pas de point d'intersection avec l'axe des abscisses si et seulement si l'équation n'admet pas de solution. Dans ce cas, n'admet pas de forme factorisée. est la fonction polynôme définie sur par Le point est le sommet de la parabole a pour axe de symétrie la droite d'équation Voici la représentation graphique d'une fonction polynôme du second degré définie sur Sans résoudre de système, déterminer une expression de Choisir l'expression de selon les critères suivants. Si on connaît les coordonnées: du sommet et d'un point de la courbe quelconque: forme canonique; des points d'intersection de la courbe avec l'axe des abscisses et d'un autre point: forme factorisée; du point d'intersection de la courbe avec l'axe des ordonnées et de deux autres points: forme développée. Écrire et résoudre l'équation ou le système d'équations. Cas 1. On connaît les points et on utilise la forme canonique. Donc et a pour expression Cas 2.
Le prix d'achat est pour lui de $0, 85$ €, le litre. Il sait qu'il peut compter sur une vente journalière de $1 000$ litres et qu'à chaque baisse de $1$ centime qu'il consent pour le prix du litre, il vendra $100$ litres de plus par jour. À quel prix le pompiste doit-il vendre le litre d'essence pour faire un bénéfice maximal et quelle est la valeur de ce bénéfice maximal? 14: Polynôme du second degré et aire maximale - $ABCD$ est un carré de côté $10$ cm et $M$ est un point de $[AB]$ (distinct de $A$ et de $B$) et $AMON$ est un carré de côté $x$. Montrer que l'aire grise (en $\text{cm}^2$) s'écrit $-x^2 + 5x + 50$. Où placer le point $M$ pour obtenir la plus grande aire grise possible? Que vaut alors l'aire grise? 15: Traduire un problème en équation du 2nd degré - Trouver le maximum - Algorithme - Une agence immobilière possède $200$ studios qui sont tous occupés quand le loyer est de $700$ euros par mois. L'agence estime qu'à chaque fois qu'elle augmente le loyer de $5$ euros, un appartement n'est plus loué.