4.3 Nouvelle-Calédonie novembre 2005

On considère la fonction f    définie sur l’intervalle [0 ; 6]  par :

f(x) = 3x2 - 3x+ 6
      4
La courbe (Cf)  ci-contre est représentative de la fonction f  dans un repère orthonormal du plan d’origine O.
La partie hachurée ci-contre est limitée par la courbe (Cf)   , l’axe des abscisses, l’axe des ordonn ées et la droite d’ équation x = 6  . PIC

  1. Calculer, en unités d’aire, l’aire S  de la partie hachurée.
  2. On considère un point M  appartenant à la courbe (Cf)  d’abscisse x  avec x ∈ [0 ; 6]  .

    La parallè le à l’axe des ordonn ées passant par M  coupe l’axe des abscisses en un point H  .

    La parallè le à l’axe des abscisses passant par M  coupe l’axe des ordonn ées en un point K  .

    On appelle R(x)  l’aire, en unit és d’aire, du rectangle OHM  K  .

    Prouver que, pour tout x  appartenant à l’intervalle [0 ; 6]  , R (x) = 0,75x3 - 3x2 + 6x  .

  3. On se propose de rechercher toutes les valeurs possibles de x  de l’intervalle [0 ; 6]  telles que l’aire R(x)  du rectangle OHM  K  soit égale à l’aire hachur ée S  .
    1. Montrer que le problème pr éc édent revient à résoudre l’ équation g(x ) = 0  g  est la fonction définie sur l’intervalle [0 ; 6]  par :
      g(x) = 0,75x3 - 3x2 + 6x- 36.

    2. Étudier les variations de g  sur l’intervalle [0 ; 6]  et dresser le tableau de variation de g  . En déduire que l’équation g(x) = 0  admet sur l’intervalle [0 ; 6]  une solution unique α  .

      Donner une valeur approchée de α  au centième.