Problématique sur les fonctions
--- Introduction ---
Ce module regroupe pour l'instant 12 activités sur les fonctions et la dérivation.
L'ensemble des questions aborde la mise en place d'une modélisation à travers une problématique concrète.
L'usage des TIC est nécessaire pour répondre. Les logiciels utilisés sont LibreOffice
et Géogébra. Une évaluation par compétence est possible.
1. Quelle est la hauteur du saut de Robbie Maddison ?
2. La vidéo proposée est-elle truquée ?
3. Comment raccorder des voies de montagnes russes ?
Une soirée trop arrosée ?
L'activité 1.2 ne peut être validée qu'avec un code enseignant. Par défaut le code est 314 mais vous pouvez
le modifier au moment de la configuration de l'exercice.
Pour noter cette question, on procède ainsi avec le code par défaut :
Réponse 314 donne une note égale à 10/10
Réponse 315 donne une note égale à 9/10 si le niveau de sévérité est à 0.
Réponse 315 donne une note égale à 5/10 si le niveau de sévérité est à 3.
Réponse 0 donne une note égale à 0/10
Une approche pragmatique est réalisée et les thèmes suivants sont explorés :
Vie sociale et loisirs
Prévention, Santé et Sécurité
Les niveaux abordés vont de la 2° à la Terminal BAC PRO.
2.1 Coefficient
Les ressources suivantes sont mises à disposition.
Déterminer les valeurs de a, b et c en déplaçant les curseurs pour que la courbe représentative de la fonction f correspond à la trajectoire du saut.
a =
b =
c =
Les lois de la mécanique sont-elles respectées ?
La vidéo est-elle truquée ?
Pourquoi ?
1.4 Conclusion
Après avoir regardé les vidéos, répondre aux différentes questions.
Conclusion :
Quelle est la hauteur du saut de Robbie par rapport au sol ?
Le canal de Corinthe a une profondeur de 52 m. Quelle est la hauteur du saut par rapport à l'eau ?
2.4 Étude à l'aide de la fonction dérivée
Les ressources suivantes sont mises à disposition.
Pour étudier la fonction
, on va étudier une autre fonction appelée fonction dérivée
définie par :
= – 0,02x+ 0,58 sur l'intervalle [ 0 ; 70 ]
Tracer la fonction
en rentrant la fonction dans la barre de saisie de la figure ci-dessus.
Résoudre l'équation
=0.
x=
Compléter le tableau de signes de la fonction
.
Compléter le tableau de signes de la fonction
et de variation de la fonction
.
Déterminer la corrélation entre
et
est
, alors la fonction
est
sur l'intervalle [
;
] Lorsque la fonction
est
, alors la fonction
est
sur l'intervalle [
;
]
Conclusion :
1er étape
2e étape
3e étape
4e étape
5e étape
2.3 Étude de fonction
Les ressources suivantes sont mises à disposition.
Déterminer les variations de la fonction f.
La fonction f est
sur l'intervalle [
;
].
La fonction f est
sur l'intervalle [
;
].
Construire le tableau de variations.
Déterminer la hauteur du saut :
m. La valeur trouvée est-elle précise ?
3.1 Montagnes Russes (lecture graphique)
À quel endroit peut-on raccorder les deux portions de voie sans point anguleux sans briser la courbure ?
Effectuer une méthode permettant de déterminer l'abscisse du point de raccordement des deux parties de voies.
En bougeant le point "Tourne moi", réaliser un angle de °.
En bougeant le point "Déplace moi", placer la droite verte pour que la courbe et la droite soient raccord sans point anguleux.
En déplaçant le point "Bouge moi", placer la droite bleu sur la droite verte.
Lire l'abscisse du point "Bouge moi".
Graphiquement, la valeur de l'abscisse est :
=
à 0,1
Une manière plus formelle de résoudre la problèmatique est d'utiliser la fonction dérivée
. Puis chercher les valeurs de
pour lesquels
est égal au nombre dérivé.
Résoudre l'équation :
=-
Résoudre l'équation :
+=0
Déterminer les valeurs de a, b et c en identifiant avec l'équation
.
Après identification, on détermine : a=-, b= et c=
La valeur de
est donc de :
Utiliser les formules suivantes :
à 0,01
Le résultat trouvé précédemment est-il pertinent :
3.3 Montagnes Russes (équation du 2° degré et dérivation)
À quel endroit peut-on raccorder les deux portions de voie sans point anguleux sans briser la courbure ?
Effectuer une méthode permettant de déterminer l'abscisse du point de raccordement des deux parties de voies.
En bougeant le point "Tourne moi", réaliser un angle de °.
En bougeant le point "Déplace moi", placer la droite verte pour que la courbe et la droite soient raccord sans point anguleux.
En déplaçant le point "Bouge moi", placer la droite bleu sur la droite verte.
Lire l'abscisse du point "Bouge moi".
Graphiquement, la valeur de l'abscisse est :
=
à 0.1
Une manière formelle de résoudre la problèmatique est d'utiliser la fonction dérivée
et le coefficient directeur de la droite verte.
Résoudre l'équation :
=coefficient directeur de la droite verte
Le coefficient directeur de la droite verte a pour valeur :
La fonction dérivée est :
=
Déterminer les valeurs de a, b et c en identifiant avec l'équation
.
Après identification, on détermine :
;
et
La valeur de
est donc de :
Utiliser les formules suivantes :
à 0.001
Le résultat trouvé précédemment est-il pertinent :
2.2 Méthode de résolution
Les ressources suivantes sont mises à disposition.
Ordonner les différentes propositions pour réaliser une étude de fonction :
1er étape
2e étape
3e étape
4e étape
5e étape
1.2 Représentation Graphique
Après avoir regardé les vidéos, répondre aux différentes questions.
Réaliser la représentation graphique de cette fonction à l'aide d'un tableur et du logiciel libre GeoGebra.
Appel 1 : Présenter vos graphiques à l'enseignant pour qu'il valide cette étape.
1.1 Tableau de valeurs
Après avoir regardé les vidéos, répondre aux différentes questions.
Compléter le tableau de valeurs à l'aide d'un tableur et du logiciel libre GeoGebra.
Soirée trop arrosée
Etape : sur 4
Pour obtenir la courbe, l'application demande un certain nombre de renseignements. Combien de verres avez-vous bu au bar ?
Quelle est votre masse corporelle ?
en kg Êtes-vous de sexe masculin ou féminin ?
Pour obtenir la courbe, l'application demande un certain nombre de renseignements. Combien de verres avez-vous bu au bar ? Quelle est ta masse corporelle ? en kg Êtes-vous de sexe masculin ou féminin ?
La variation du taux d'alcoolémie en g/L est fonction du temps en heures. La courbe représentative de la fonction f est donnée par le graphique ci-dessous :
= sur l'intervalle [ 0 ; 7 ]
Etape : sur 4
Compléter le tableau suivant :
0
Ce tableau s'appelle un
.
Pour obtenir la courbe, l'application demande un certain nombre de renseignements. Combien de verres avez-vous bu au bar ? Quelle est ta masse corporelle ? en kg Êtes-vous de sexe masculin ou féminin ?
La variation du taux d'alcoolémie en g/L est fonction du temps en heures. La courbe représentative de la fonction f est donnée par le graphique ci-dessous :
= sur l'intervalle [ 0 ; 7 ]
Le tableau de valeurs corrigé est donné par :
0
Etape : sur 4
Déterminer les variations de la fonction f.
La fonction f est
sur l'intervalle [
;
].
La fonction f est
sur l'intervalle [
;
].
Compléter le tableau ci-dessous :
Ce tableau s'appelle un
.
Pour obtenir la courbe, l'application demande un certain nombre de renseignements. Combien de verres avez-vous bu au bar ? Quelle est ta masse corporelle ? en kg Êtes-vous de sexe masculin ou féminin ?
La variation du taux d'alcoolémie en g/L est fonction du temps en heures. La courbe représentative de la fonction f est donnée par le graphique ci-dessous :
= sur l'intervalle [ 0 ; 7 ]
Le tableau de valeurs corrigé est donné par :
0
Le tableau de variations corrigé est donné :
00
11
77
00
↗↗
↘↘
Etape : sur 4
Déterminer le temps où l'alcoolémie est maximal :
heure. Déterminer le moment où l'élève pourra prendre le volant :
heures. Convertir ce temps en heures et minutes :
heures et
minutes.
Les riques de coma éthilique sont avérés lorsque le taux d'alcolémie dépasse 2g/L. Donner un intervalle en heure ou l'élève peut tomber dans le coma éthilique : [
;
] La durée du risque de coma éthilique est donc de :
heures.
Pour obtenir la courbe, l'application demande un certain nombre de renseignements. Combien de verres avez-vous bu au bar ? Quelle est ta masse corporelle ? en kg Êtes-vous de sexe masculin ou féminin ?
La variation du taux d'alcoolémie en g/L est fonction du temps en heures. La courbe représentative de la fonction f est donnée par le graphique ci-dessous :
= sur l'intervalle [ 0 ; 7 ]
Le tableau de valeurs corrigé est donné par :
0
Le tableau de variations corrigé est le suivant :
00
11
77
00
↗↗
↘↘
Le temps où l'alcoolémie est maximal est de
1 H.1 H. L'élève pourra prendre le volant au bout de
H H
soit
H H
et
minutes. minutes. Les riques de coma éthilique sont avérés lorsque le taux d'alcolémie dépasse 2g/L. L'intervalle en heure ou l'élève peut tomber dans le coma éthilique est de : [
; ; ] ] La durée du risque de coma éthilique est donc de :
H. H.
1.3 Variations et tableau de variations de la fonction
Après avoir regardé les vidéos, répondre aux différentes questions.
Déterminer les variations de la fonction f.
La fonction f est
sur l'intervalle [
;
].
La fonction f est
sur l'intervalle [
;
].
Compléter le tableau de variations.
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Description: le but des activités est d'appréhender les notions sur les fonctions à partir d'une problématique. interactive exercises, online calculators and plotters, mathematical recreation and games, Pôle Formation CFAI-CENTRE
Keywords: CFAI,interactive math, server side interactivity, mathematics, analysis, functions, derivative,equations,modelling