Exercices sur les fonctions de deux variables

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Exercice
Calculer les dérivées partielles des fonctions définies par les expressions suivantes :
Exercice
Déterminer la nature des points critiques pour les fonctions quadratiques de deux variables définies par les expressions suivantes :
Exercice
Déterminer la nature des points critiques des fonctions définies par les expressions suivantes :
Exercice
Montrer que la fonction définie par F(x, y) = xy/ex + ey admet un unique point critique dans (R+∗)2 et qu'il se situe sur la première bissectrice, à l'aide du changement de variable s = x + y et d = xy. Déterminer la nature de ce point critique.
Exercice
  1. Déterminer les points critiques de la fonction F(x, y) = y2x2y(1 + x2) + x6.
  2. À l’aide d’une factorisation de F(x, y) comme expression du second degré en y, montrer que la fonction F n’admet pas d’extremum en (0 ; 0).
  3. Déterminer la nature des autres points critiques.
Exercice
BCE ESSEC 2019 exercice question 1
Vérifier que la fonction f : (x, y) ↦ cos((x + y)/4) a ses dérivées partielles majorées sur [0, 1]2.
Exercice
BCE ESSEC 2019 exercice question 6
Soit f ∈ 𝒞1([0, 1]2).
  1. Pour tout (x, x′, y, y′) ∈ [0, 1]4, calculer la dérivée de ψ : tf(tx′ + (1 − t)x, ty′ + (1 − t)y).
  2. En déduire qu’il existe un réel k tel que pour tout (x, x′, y, y′) ∈ [0, 1]4 on ait |f(x′, y′) − f(x, y)|k max(|x′ − x|, |y′ − y|).
Problème
ENS 2019 problème A

On pose pour tout (u, v) ∈ R+∗ × R+∗, d(u, v) = u ln(u/v)u + v.

  1. Calculer les dérivées partielles de d.
  2. Dresser le tableau de variations de la fonction f : xx ln(x) − x + 1 et tracer l’allure de sa courbe représentative.
  3. Montrer que pour tout x ∈ ]0 ; +∞[, x ln(x) ≥ x − 1 avec égalité si et seulement si x = 1.
  4. En déduire que pour tout u, v > 0, on a d(u, v) ≥ 0 avec égalité si et seulement si u = v.
  5. Soit u, v deux réels strictement positifs. Montrer que d(u, v) = maxxR{xxuv(ex − 1)}.
  6. À quelles conditions ce maximum est-il atteint en un réel strictement positif ?