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Rêves Vision
Terminale

Prouver l'unicité d'une solution

Énoncé

Soit ff la fonction définie sur R\mathbb{R} par f(x)=x3+3x5f(x) = x^3 + 3x - 5. Démontrer que l'équation f(x)=0f(x) = 0 admet une unique solution dans l'intervalle [1;2][1\,;\,2].

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. Justifier la continuité

    ff est une fonction polynôme, donc continue sur R\mathbb{R}, et en particulier sur [1;2][1\,;\,2].
  2. 2. Étudier la stricte monotonie

    ff est dérivable sur R\mathbb{R} et f(x)=3x2+3=3(x2+1)f'(x) = 3x^2 + 3 = 3(x^2 + 1). Comme x2+1>0x^2 + 1 > 0 pour tout réel xx, on a f(x)>0f'(x) > 0 : ff est strictement croissante sur R\mathbb{R}.
  3. 3. Calculer les valeurs aux bornes

    f(1)=1+35=1f(1) = 1 + 3 - 5 = -1 et f(2)=8+65=9f(2) = 8 + 6 - 5 = 9. On a f(1)=1<0<9=f(2)f(1) = -1 < 0 < 9 = f(2), donc 00 est bien compris entre f(1)f(1) et f(2)f(2).
  4. 4. Conclure par le corollaire du TVI

    ff est continue et strictement croissante sur [1;2][1\,;\,2], et 00 est compris entre f(1)f(1) et f(2)f(2). D'après le corollaire du théorème des valeurs intermédiaires, l'équation f(x)=0f(x) = 0 admet une unique solution dans [1;2][1\,;\,2].
Réponse finale
f(x)=0 admet une unique solution dans [1;2]f(x) = 0 \text{ admet une unique solution dans } [1\,;\,2]

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