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Terminale pro

Étudier les variations d'un bénéfice

Énoncé

Une boutique vend des paires de sneakers en édition limitée. Lorsqu'elle en met xx centaines en vente (avec xx compris entre 00 et 88), son bénéfice, en centaines d'euros, est modélisé par B(x)=x3+12x221xB(x) = -x^3 + 12x^2 - 21x. Étudier les variations de BB sur [0;8][0\,;\,8] et dresser son tableau de variations.
Besoin d'un coup de pouce ?
  1. Pour dériver, applique la règle terme par terme : la dérivée de x3-x^3 est 3x2-3x^2, celle de 12x212x^2 est 24x24x.
  2. Mets 3-3 en facteur dans B(x)B'(x), puis cherche deux nombres dont la somme vaut 88 et le produit vaut 77.
  3. Comme le coefficient devant le produit est négatif, la dérivée est positive entre les racines 11 et 77 : c'est là que le bénéfice augmente.

Mode élève : cherche d'abord par toi-même (les coups de pouce sont là pour t'aider), puis passe en vue « Corrigé » pour vérifier.

Voir le corrigé détaillé
  1. 1. Calculer la dérivée

    On dérive B(x)=x3+12x221xB(x) = -x^3 + 12x^2 - 21x terme par terme : la dérivée de x3-x^3 est 3x2-3x^2, celle de 12x212x^2 est 24x24x, celle de 21x-21x est 21-21. Donc B(x)=3x2+24x21B'(x) = -3x^2 + 24x - 21.
  2. 2. Factoriser la dérivée

    On met 3-3 en facteur : B(x)=3(x28x+7)B'(x) = -3\left(x^2 - 8x + 7\right). Le trinôme x28x+7x^2 - 8x + 7 se factorise en (x1)(x7)(x - 1)(x - 7) (car 1+7=81 + 7 = 8 et 1×7=71 \times 7 = 7). Ainsi B(x)=3(x1)(x7)B'(x) = -3(x - 1)(x - 7).
  3. 3. Étudier le signe de la dérivée

    Les racines de BB' sont x=1x = 1 et x=7x = 7. Le coefficient dominant est 3-3, qui est négatif : le trinôme est donc négatif à l'extérieur des racines et positif entre elles. Sur [0;8][0\,;\,8] : B(x)<0B'(x) < 0 sur [0;1[[0\,;\,1[, B(x)>0B'(x) > 0 sur ]1;7[]1\,;\,7[, B(x)<0B'(x) < 0 sur ]7;8]]7\,;\,8].
  4. 4. Calculer les valeurs aux bornes et aux racines

    On calcule BB aux points utiles. B(0)=0B(0) = 0. B(1)=1+1221=10B(1) = -1 + 12 - 21 = -10. B(7)=343+588147=98B(7) = -343 + 588 - 147 = 98. B(8)=512+768168=88B(8) = -512 + 768 - 168 = 88.
  5. 5. Dresser le tableau de variations

    On reporte le signe de BB' et les valeurs de BB. Sur [0;1][0\,;\,1] la fonction décroît de 00 à 10-10 ; sur [1;7][1\,;\,7] elle croît de 10-10 à 9898 ; sur [7;8][7\,;\,8] elle décroît de 9898 à 8888. La fonction présente un minimum local en x=1x = 1 (où B=10B = -10) et un maximum local en x=7x = 7 (où B=98B = 98).
Réponse finale
B deˊcroıˆt sur [0;1], croıˆt sur [1;7], deˊcroıˆt sur [7;8]  ;  minimum local B(1)=10 et maximum local B(7)=98B \text{ décroît sur } [0\,;\,1]\text{, croît sur } [1\,;\,7]\text{, décroît sur } [7\,;\,8] \;;\; \text{minimum local } B(1) = -10 \text{ et maximum local } B(7) = 98

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