Soit une fonction continue et strictement monotone sur un intervalle. Si a et b désignent les extrémités de l'intervalle (c'est-à-dire a ou b sont des réels ou sont les symboles − ∞ ou + ∞ ) alors les extrémités de l'intervalle sont lim x → a f ( a ) et lim x → b f ( x ) (ces limites pouvant être elles-mêmes infinies).
Une fonction est monotone lorsqu'elle est croissante sur I ou lorsqu'elle est décroissante sur I . Étudier le sens de variation d'une fonction, c'est découper son ensemble de définition en intervalles sur lesquels la fonction est croissante ou décroissante.
On dit que f est monotone sur I si elle est croissante sur I ou décroissante sur I. Si f est dérivable sur I et si, pour tout x de I, on a f (x) ≥ 0, alors f est croissante sur I. Si f est dérivable sur I et si, pour tout x de I, on a f (x) ≤ 0, alors f est decroissante sur I.
Pour montrer qu'une fonction f(x) est croissante, il suffit de montrer f(x + a) > f(x) si a est strictement positif ou ce qui revient au même que f(x + a) - f(x) > 0 si a > 0. Avec f(x) = x3 on y arrive comme suit : (x+a)3−x3=x3+3ax2+3a2x+a3−x3.
Si le signe de la différence est positif ou nul pour tout n, la suite est croissante. Si le signe de la différence est négatif ou nul pour tout n, la suite est décroissante. Si la différence change de signe en fonction de la valeur de n, la suite n'est pas monotone.
On dit qu'une fonction f est monotone ssi elle est soit croissante soit décroissante. La fonction carré x ↦→ x2 n'est pas monotone : en effet, bien qu'elle soit ”tantôt croissante, tantôt décroissante”, elle n'est ni croissante ni décroissante.
Étudier la monotonie d'une suite, c'est dire si la suite est croissante, décroissante, ou ni l'un ni l'autre. La suite (un) définie par avec u0 = 1 est une suite arithmétique de raison r = –3 donc décroissante sur . Soit (un) une suite géométrique de premier terme u0 positif de raison q. (un) est décroissante lorsque .
Pour comparer deux fonctions définies par f(x) et g(x): - on calcule f(x) - g(x), en simplifiant autant que possible l'expression. - on réalise le tableau de signes du résultat (revoir les signes des fonctions affines et des trinômes !).
Pour déterminer le sens de variation d'une fonction sur un intervalle I, on peut comparer les valeurs de f\left( a \right) et f\left( b \right) où a et b sont deux réels de l'intervalle I vérifiant a\lt b.
Une fonction exprimée par 𝑓 ( 𝑥 ) est décroissante sur un intervalle ] 𝑎 ; 𝑏 [ si pour tout 𝑥 < 𝑥 appartenant à ] 𝑎 ; 𝑏 [ ∶ 𝑓 ( 𝑥 ) > 𝑓 ( 𝑥 ) . Une fonction exprimée par 𝑓 ( 𝑥 ) est constante sur un intervalle ] 𝑎 ; 𝑏 [ si pour tout 𝑥 appartenant à ] 𝑎 ; 𝑏 [ ∶ 𝑓 ( 𝑥 ) = 𝑐 , pour une certaine constante 𝑐 .
1. Qui est toujours sur le même ton, qui offre une grande uniformité de son, de rythme : Chant monotone. 2. Qui lasse par le manque de variété dans les intonations ou les inflexions : Acteur monotone.
1. Uniformité de ton, d'intonation, d'inflexion : Monotonie de la voix. 2. Manque lassant de variété, de diversité : La monotonie d'un paysage.
Soit une fonction continue et strictement monotone sur un intervalle. Si a et b désignent les extrémités de l'intervalle (c'est-à-dire a ou b sont des réels ou sont les symboles − ∞ ou + ∞ ) alors les extrémités de l'intervalle sont lim x → a f ( a ) et lim x → b f ( x ) (ces limites pouvant être elles-mêmes infinies).
5.3 Inverse d'une fonction monotone
Si on suppose que f ne s'annule jamais sur I, et qu'elle est de signe constant, alors la fonction inverse est monotone sur , de monotonie contraire à celle de f et de même signe.
Une application simple du théorème de Baire montre que l'ensemble des fonctions monotones quelque part est maigre dans l'ensemble des fonctions continues sur [a,b], par exemple.
Si l'on veut définir une fonction sur un intervalle et obtenir sa courbe il faut saisir : Fonction[expression en fonction de x, borne inf, borne sup]. Par exemple : si on tape dans la ligne de saisie la séquence Fonction[x²,- 4,3], on obtient le tracé de la parabole sur l'intervalle [-4 ;3].
On appelle un intervalle l'ensemble des nombres réels compris entre deux nombres réels a et b, ou de manière équivalente l'ensemble des points sur la droite dont la marque est entre a et b. Exemple : l'intervalle [ 2 ; 5 ] est l'ensemble des nombres réels x tels que 2 ≤ x, et x ≤ 5.
Méthode : Pour comparer deux fonctions f à un réel m, on peut étudier le signe de f−m, càd le signe de f(x)−m pour x appartenant à Df. f(x)−m<0ñf(x)<m f(x)−m=0ñf(x)=m Interprétation graphique : Soient Cf la courbe représentative d'une fonction f.
Comme f est à valeurs dans J, leurs images respectives f ( a ) et f ( b ) sont deux deux réels de l'intervalle J. Cas où les deux fonctions f et g ont le même sens de variation. f et g sont croissantes : Comme f est strictement croissante sur I, si a < b alors f ( a ) < f ( b ) (on conserve l'ordre !)
Son sens de monotonie est donné par le signe de u1−u0 u 1 − u 0 . Si u1≥u0 u 1 ≥ u 0 , alors (un) est croissante, sinon (un) est décroissante. On conclut alors souvent de l'une des 2 façons suivantes : On arrive à prouver que (un) est bornée (parce que I l'est par exemple).
− d'une relation qui permet de calculer à partir de chaque terme le terme suivant (On exprime un+1 en fonction de un pour tout entier naturel n). Cette relation est appelée relation de récurrence. Exemple Soit (un) la suite définie par u0 = 2 et pour tout entier naturel n par un+1 = −2un + 3. Calculer u1 et u2.
Énoncé On appelle généralement fonction nulle la fonction constante définie sur l'ensemble des nombres réels ou complexes par : ƒ(x) = 0.
Manque lassant de variété. Synonyme : fadeur, grisaille, impersonnalité, platitude, prosaïsme, tristesse, uniformité. – Familier : ronron, train-train.