Chapitre 1/3

bac pro MCV / Fonctions polynômes de degré 3 / Fonctions polynômes de degré 3

Chapitre 1

Le casier de rangement cubique

Comment le volume du casier évolue-t-il quand on augmente la taille du côté ?

1 La situation

Le magasin Jumbo Score de Kaweni doit installer des casiers de rangement cubiques, de côté x mètres, pour les retours clients en attente de traitement. La responsable logistique hésite entre plusieurs tailles de casier et vous demande d'étudier comment le volume évolue avec le côté.

2 Étape 1 — La fonction cube

Le volume d'un cube de côté x est V(x) = x³ : c'est la fonction cube. Sa dérivée est V'(x) = 3x².

3 Faire glisser le point sur la courbe

Fais glisser le point pour lire le volume correspondant à un côté donné (image), ou l'inverse (antécédent). Observe : la courbe monte de plus en plus vite — elle ne redescend jamais.

4 Étape 2 — Signe de la dérivée et variations

V'(x) = 3x² est un carré : il est toujours positif ou nul, quel que soit x. V'(x) = 0 seulement pour x = 0.

Un carré n'est jamais négatif : V'(x) ⩾ 0 pour tout x, donc V est toujours croissante — plus le côté augmente, plus le volume augmente, sans jamais redescendre.

5 Étape 3 — Un piège classique

V'(0) = 0, pourtant V n'a pas d'extremum en x = 0 : V continue d'augmenter avant et après. Le seul fait que la dérivée s'annule en un point ne suffit pas pour conclure qu'il y a un maximum ou un minimum local à cet endroit.

Trace écrite

La fonction cube V(x) = x³ a pour dérivée V'(x) = 3x², toujours positive ou nulle (un carré) : la fonction cube est strictement croissante sur ℝ.
Piège à retenir : une dérivée qui s'annule en un point (ici x = 0) ne garantit pas un extremum local à cet endroit — il faut que la dérivée change de signe.

Quiz

La dérivée de la fonction cube V(x) = x³ est :
Si V'(a) = 0, alors V a forcément un extremum local en x = a :