1. **Énoncé du problème :**
On considère la fonction $f$ définie sur $[0;20]$ par
$$f(t) = 0,003t^3 - 0,12t^2 + 1,2t + 2,1$$
qui modélise le nombre de pucerons (en milliers) en fonction du temps $t$ (en jours) depuis l'introduction des coccinelles.
On cherche à :
- Déterminer la dérivée $f'(t)$.
- Étudier le signe de $f'(t)$ sur $[0;20]$.
- En déduire le tableau de variations de $f$ et le nombre maximal de pucerons.
2. **Formule utilisée :**
La dérivée d'un polynôme est obtenue en appliquant la règle de dérivation terme à terme :
$$\frac{d}{dt}(at^n) = nat^{n-1}$$
3. **Calcul de la dérivée $f'(t)$ :**
$$f(t) = 0,003t^3 - 0,12t^2 + 1,2t + 2,1$$
Donc
$$f'(t) = 3 \times 0,003 t^{2} - 2 \times 0,12 t + 1,2 = 0,009 t^{2} - 0,24 t + 1,2$$
4. **Étude du signe de $f'(t)$ sur $[0;20]$ :**
On étudie le trinôme $g(t) = 0,009 t^{2} - 0,24 t + 1,2$.
Calcul du discriminant :
$$\Delta = (-0,24)^2 - 4 \times 0,009 \times 1,2 = 0,0576 - 0,0432 = 0,0144$$
Racines :
$$t_1 = \frac{0,24 - \sqrt{0,0144}}{2 \times 0,009} = \frac{0,24 - 0,12}{0,018} = \frac{0,12}{0,018} = 6,67$$
$$t_2 = \frac{0,24 + 0,12}{0,018} = \frac{0,36}{0,018} = 20$$
Le coefficient devant $t^2$ est positif ($0,009 > 0$), donc $g(t)$ est positive en dehors des racines et négative entre elles.
Sur $[0;20]$ :
- Pour $t \in [0;6,67)$, $f'(t) > 0$
- Pour $t \in (6,67;20)$, $f'(t) < 0$
- Aux racines $t=6,67$ et $t=20$, $f'(t) = 0$
5. **Tableau de variations de $f$ :**
- $f$ est croissante sur $[0;6,67]$
- $f$ est décroissante sur $[6,67;20]$
Calcul des valeurs aux points critiques :
$$f(0) = 2,1$$
$$f(6,67) = 0,003 \times (6,67)^3 - 0,12 \times (6,67)^2 + 1,2 \times 6,67 + 2,1$$
Calculons :
$6,67^2 = 44,49$, $6,67^3 = 296,3$
$$f(6,67) = 0,003 \times 296,3 - 0,12 \times 44,49 + 1,2 \times 6,67 + 2,1 = 0,889 - 5,339 + 8,004 + 2,1 = 5,654$$
$$f(20) = 0,003 \times 8000 - 0,12 \times 400 + 1,2 \times 20 + 2,1 = 24 - 48 + 24 + 2,1 = 2,1$$
6. **Conclusion :**
Le nombre maximal de pucerons est environ $5,65$ milliers, atteint au jour $t \approx 6,67$.
**Réponse finale :**
$$\boxed{f'(t) = 0,009 t^{2} - 0,24 t + 1,2}$$
Le nombre maximal de pucerons est environ $5,65$ milliers au jour $6,67$.
Derivee Pucerons Ba44Db
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