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Composition itérée et dérivée d ordre supérieur

Difficile Inspiré BAC France
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Exercice inspiré d'un BAC France
Énoncé et solution adaptés au programme français. Voir crédits.

Énoncé

Soit .

  1. Calculer par la règle de la chaîne.
  2. Calculer .
  3. Déterminer les points d'inflexion dans .

Indices

— clique pour révéler
1 Indice 1
Pour la question 1, applique la regle de derivation d'une fonction composee $\sin(u(x))$ avec $u(x)=x^2$, en n'oubliant pas de multiplier par $u'(x)$.
2 Indice 2
Pour la question 2, derive $f'(x)$ obtenue precedemment ; c'est un produit de deux fonctions, pense a utiliser la formule de derivation d'un produit et a deriver a nouveau un terme compose.
3 Indice 3
Pour la question 3, cherche les valeurs de $x$ dans $[0,\sqrt{2\pi}]$ ou $f''(x)$ change de signe : essaie de factoriser $f''(x)$ pour faire apparaitre une equation reliant $\tan(x^2)$ et $x^2$.

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