Cours Étude de la convexité d'une fonction

Exercice - Bénéfice maximum

L'énoncé

Une entreprise fabrique des vases. Le bénéfice, en centaine d’euros, réalisé par la production et la vente de \(x\) centaines de vases est modélisé par la fonction suivante :
\(B(x) = -3x^2 +33x - 54\) pour \( 1 \leq x \leq 10\).


Question 1

Étudier les variations de \(B\) sur \([1 ; 10]\).

\(B\) est dérivable sur \([1 ; 10]\) et
\(B'(x) = -6x +33.\)

\(-6x +33 \geq 0 \Leftrightarrow x \leq 5,5\)

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Avez-vous pensé à dériver \(B\) ? Il suffit d’étudier le signe de la dérivée !

Question 2

Quel nombre de vases faut-il produire et vendre pour réaliser un bénéfice maximum ? Donner la valeur de ce bénéfice.

\(B\) admet un maximum pour \(x=5,5\). Il faut donc produire et vendre 550 vases pour réaliser un bénéfice maximum.

\(B(5,5) = -3 \times 5,5^2 +33 \times 5,5 -54\)

\(B(5,5) = 90,75 + 181,5 - 54\)

\(B(5,5) = 36,75\)

Le bénéfice est alors de 3 675 € €.

Le tableau de variation de \(B\) donne la solution… La fonction admet un maximum en \(x\) =…

Question 3

Résoudre l'équation \(B(x)=0\). Interpréter économiquement ce résultat.

\(B(x) = 0 \)

\(\Leftrightarrow -3(x^2-11x+18) = 0\)

\(\Leftrightarrow -3(x-9)(x-2) = 0\)

\(S = \{2 ; 9\}\)

Pour 200 et 900 vases, le bénéfice est nul.
200 et 900 sont appelés les points morts de la production.

Avez-vous réussi à factoriser \(B\) ? Commencez par factoriser par \(-3\), cela aidera à trouver les racines. Si vous ne voyez pas de racine évidente, calculez le déterminant.


Savez-vous ce qu’est un point mort ?

Question 4

Résoudre l'inéquation \(B(x) \geq 0\). En déduire la plage de bénéfice de la production.

\(B(x) \geq 0 \)

\(\Leftrightarrow -3(x^2-11x+18) \geq 0\)

\( \Leftrightarrow(x-9)(x-2)\leq 0\)

\(S = [2 ; 9]\)

La plage de bénéfice de la production se situe entre 200 et 900 vases.

Utiliser la factorisation trouvée à la question précédente. La plage de bénéfice d’une production est l’intervalle pour lequel le bénéfice est positif.