Exercice 11-05
Montrer qu'il existe, sur \([0,1]\), une abscisse \(x=c\) pour laquelle les graphes de \(f(x)=\sin(\frac{\pi}{2}x)\) et \(g(x)=2x^8-x^3\) ont des tangentes parallèles.
La fonction \(h(x):=f(x)-g(x)\) est non-constante, continue sur \([0,1]\) et dérivable sur \(]0,1[\). De plus, \(h(0)=h(1)=0\). Donc, par le Théorème de Rolle, il existe \(c\in ]0,1[\) tel que \(h'(c)=0\), c'est à dire \(f'(c)=g'(c)\). L'abscisse \(x=c\) est donc telle que les tangentes au graphe de \(f\) (au point \((c,f(c))\)) et au graphe de \(g\) (au point \((c,g(c))\)) sont parallèles. Remarquons que \(c\) est solution de l'équation transcendante \[ \tfrac{\pi}{2}\cos\bigl(\tfrac{\pi}{2}x\bigr)=16x^7-3x^2\,. \]