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Exercices types · Première spé maths

Dérivée et variations — exercices types corrigés

10 exercices classés par difficulté. Cherche d'abord par toi-même, puis clique sur « Voir la correction » : chaque étape est détaillée et renvoie vers la formule utilisée.

1

Variations d'une parabole

Niveau 2 · Méthode complète
Étudier les variations de f(x) = x² - 4x + 1.
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  1. 1.
    f'(x) = 2x - 4, nul en x = 2.
  2. 2.
    f' < 0 avant 2, f' > 0 après : décroissante puis croissante.
Réponse : Décroissante sur ]-∞ ;2], croissante sur [2 ;+∞[.

Méthode utilisée : On calcule f', on étudie son signe, puis on en déduit les variations.

2

Fonction toujours croissante

Niveau 1 · Application directe
Étudier les variations de f(x) = 3x + 5.
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  1. 1.
    f'(x) = 3 > 0 partout.
  2. 2.
    f est croissante sur .
Réponse : Croissante sur .
3

Variations de x³

Niveau 2 · Méthode complète
Étudier les variations de f(x) = x³.
Voir la correction
  1. 1.
    f'(x) = 3x² ≥ 0 pour tout x.
  2. 2.
    f est croissante sur (dérivée positive).
Réponse : Croissante sur .
4

Parabole vers le haut

Niveau 2 · Méthode complète
Étudier les variations de f(x) = x² - 6x + 5.
Voir la correction
  1. 1.
    f'(x) = 2x - 6, nul en x = 3.
  2. 2.
    f' < 0 avant 3, f' > 0 après : décroissante puis croissante (minimum en 3).
Réponse : Décroissante sur ]-∞ ;3], croissante sur [3 ;+∞[.
5

Parabole vers le bas

Niveau 2 · Méthode complète
Étudier les variations de f(x) = -x² + 4x.
Voir la correction
  1. 1.
    f'(x) = -2x + 4, nul en x = 2.
  2. 2.
    f' > 0 avant 2, f' < 0 après : croissante puis décroissante (maximum en 2).
Réponse : Croissante sur ]-∞ ;2], décroissante sur [2 ;+∞[.
6

Fonction affine croissante

Niveau 1 · Application directe
Étudier les variations de f(x) = 2x + 3.
Voir la correction
  1. 1.
    f'(x) = 2 > 0 partout.
  2. 2.
    f est croissante sur .
Réponse : Croissante sur .
7

Fonction affine décroissante

Niveau 1 · Application directe
Étudier les variations de f(x) = -3x + 1.
Voir la correction
  1. 1.
    f'(x) = -3 < 0 partout.
  2. 2.
    f est décroissante sur .
Réponse : Décroissante sur .
8

Polynôme avec deux extremums

Niveau 3 · Type contrôle
Étudier les variations de f(x) = x³ - 12x.
Voir la correction
  1. 1.
    f'(x) = 3x² - 12 = 3(x-2)(x+2), nul en -2 et 2.
  2. 2.
    f' > 0 hors de [-2 ;2], f' < 0 entre : croissante, décroissante, puis croissante.
Réponse : Croissante sur ]-∞ ;-2], décroissante sur [-2 ;2], croissante sur [2 ;+∞[.
9

Dérivée toujours positive

Niveau 2 · Méthode complète
Étudier les variations de f(x) = x³ + x.
Voir la correction
  1. 1.
    f'(x) = 3x² + 1.
  2. 2.
    3x² ≥ 0 donc f'(x) ≥ 1 > 0 : f est croissante sur .
Réponse : Croissante sur .

Méthode utilisée : Si f'(x)>0 partout, f est croissante sur .

Erreur fréquente : Croire à un extremum : f'(x)=3x²+1>0 ne s'annule jamais.

10

Problème : bénéfice maximal

Niveau 3 · Type contrôle
Le bénéfice (en milliers d'€) d'une entreprise pour x tonnes produites est B(x) = -x² + 10x - 9. Quelle production maximise le bénéfice, et quel est ce bénéfice maximal ?
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  1. 1.
    B'(x) = -2x + 10, nul en x = 5.
  2. 2.
    B' passe de + à - : maximum en x = 5.
  3. 3.
    B(5) = -25 + 50 - 9 = 16 milliers d'€.
Réponse : 5 tonnes ; bénéfice maximal 16 milliers d'€.

Tout sur dérivation en première

Du nombre dérivé à l'étude complète d'une fonction : tangente, fonction dérivée, tableau de variation et extremums.

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