Trouver le domaine des fonctions rationnelles

Questions, solutions et interprétations graphiques étape par étape

Une fonction rationnelle est définie comme le rapport de deux polynômes. Le domaine se compose de tous les nombres réels à l'exception de ceux qui rendent le dénominateur égal à zéro.

Division par zéro

La fonction $y = \frac{1}{x}$ n'est définie que lorsque $x \neq 0$. En notation d'intervalle, le domaine est $(-\infty, 0) \cup (0, \infty)$. Comme on peut le voir sur le graphique ci-dessous, la fonction n'est pas définie au niveau de la droite verticale $x = 0$.

Graphique de y = 1/x

Exemples résolus

Exemple 1 : Dénominateur linéaire

Trouvez le domaine de la fonction : \[ f(x) = \dfrac{1}{x - 2} \]

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La fonction n'est pas définie là où le dénominateur est égal à zéro :

\[ x - 2 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = 2 \]

Domaine : Tous les nombres réels sauf $x = 2$.

\[ (-\infty, 2) \cup (2, \infty) \] Graphique pour l'exemple 1

Exemple 2 : Dénominateur quadratique factorisé

Trouvez le domaine de la fonction : \[ f(x) = \dfrac{x + 3}{(x - 1)(x + 2)} \]

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Le dénominateur est égal à zéro si l'un ou l'autre facteur est nul :

\[ (x - 1) = 0 \quad \text{ou} \quad (x + 2) = 0 \] \[ x = 1, \quad x = -2 \]

Domaine : $(-\infty, -2) \cup (-2, 1) \cup (1, \infty)$.

Graphique pour l'exemple 2

Exemple 3 : Différence de deux carrés

Trouvez le domaine de la fonction : \[ f(x) = \dfrac{1}{x^2 - 4} \]

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Posez le dénominateur égal à zéro et factorisez :

\[ x^2 - 4 = 0 \quad \Rightarrow \quad (x - 2)(x + 2) = 0 \] \[ x = 2, \quad x = -2 \]

Domaine : $(-\infty, -2) \cup (-2, 2) \cup (2, \infty)$.

Graphique pour l'exemple 3

Exemple 4 : Dénominateur trinôme

Trouvez le domaine de : \[ f(x) = \dfrac{x + 1}{x^2 + x - 2} \]

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Factorisez le dénominateur trinôme :

\[ x^2 + x - 2 = (x + 2)(x - 1) \]

Le dénominateur est nul pour $x = -2$ et $x = 1$.

Domaine : $(-\infty, -2) \cup (-2, 1) \cup (1, \infty)$.

Graphique pour l'exemple 4

Exemple 5 : Dénominateur quadratique irréductible

Trouvez le domaine de : \[ f(x) = \dfrac{x^2 - 1}{x^2 + x + 5} \]

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Vérifiez si $x^2 + x + 5 = 0$ a des racines réelles en utilisant le discriminant ($\Delta$) :

\[ \Delta = b^2 - 4ac = (1)^2 - 4(1)(5) = -19 \]

Puisque $\Delta < 0$, aucune valeur réelle ne rend le dénominateur égal à zéro.

Domaine : Tous les nombres réels, $(-\infty, \infty)$.

Graphique pour l'exemple 5

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