Convexité
Convexité, concavité et points d'inflexion à partir de la dérivée seconde en Terminale.
Convexité et concavité
Une fonction est :
- convexe sur si sa courbe est au-dessus de ses tangentes (forme de «bol»)
- concave sur si sa courbe est en dessous de ses tangentes (forme de «dôme»)
Interprétation : convexe croissante.
Lien avec la dérivée seconde
Théorème : Si est deux fois dérivable sur :
- sur est convexe sur
- sur est concave sur
Point d’inflexion
Un point d’inflexion est un point où la courbe change de convexité (passe de convexe à concave ou vice versa).
Condition nécessaire : et change de signe en .
Si mais ne change pas de signe, il n’y a pas d’inflexion.
Méthode
- Calculer
- Résoudre
- Vérifier le changement de signe
- Calculer les coordonnées du point d’inflexion
Exemple
- pour → concave
- pour → convexe
change de signe en → point d’inflexion en .
Inégalité de convexité
Si est convexe sur , alors pour tout :
Exemple : est convexe sur (car ), donc :