Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Dérivée (ln x)(1-lnx)

Posté par
Bichou18
08-04-10 à 14:59

Bonjours, je suis bloquée dans un exo de maths, je dois étudier le signe de (lnx)(1-lnx), je sais que cette fonction s'annule pour x=1 et x=e. Pour mieux l'étudier j'ai voulu faire la dérivée, mais en la faisant je ne trouve pas qu'elle s'annule pour 1 et e, j'aimerais donc un peu d'aide.

J'ai pris la forme u*v et j'ai trouvé [(-2lnx)/x]+1/x, ce n'est pas ça?
Merci.

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:00

Sans s à bonjour ^^

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:02

Sinon est-ce que je peux le faire directement, sans passer par la dérivée? parce qu'on m'a toujours appris comme ça mais c'est peut-être pas ce qu'il y a à faire..

Posté par
jacqlouis
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:05

    Bonjour, Bichette .   Ta dérivée est bien compliquée !  
Ecris donc :    f(x)'  =  (1/x)*( 1 - 2*lnx )

Et pourquoi veux-tu que cette dérivée s'annule pour les mêmes valeurs de x  que la fonction ?...

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:13

Je ne comprends pas ta dérivée peux-tu détailler stp.

Et bien parce que j'ai toujours appris à faire le tableau de signe de la dérivée avant d'étudier celui de la fonction, et après les variations de la dérivée sont les mêmes que celles de la fonction, elles doivent donc s'annuler au même endroit non?

C'est bizarre parce que dans cet exo, après il demande de retrouver que h(x)=f(x)-g(x) avec f(x)=lnx et g(x)=(lnx)² et comme par hasard on retrouve ln x(1-ln x) et il redemande d'étudier la fonction h, dans ma première question est-ce je peux directement étudier le signe, sans passer par la dérivée?

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:16

Bonjour,

Tu étudies abord le signe de chaque facteur :

lnx 0   x 1

lnx 0 0 < x 1


1 - lnx 0 lnx 1 0 < x e

1 - lnx 0 lnx 1 x e


Puis tu fais le tableau de signes du produit lnx(1 - lnx).

Posté par
jacqlouis
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:19

    Pour que tu voies bien comment faire,  dis-moi plutôt comment tu as calculé ta dérivée ?...
    Et je te la corrigerai... si nécessaire !

Je te répète que la dérivée n'a pas les mêmes signes que la fonction ...
Une fonction est nulle quand sa courbe traverse l'axe des  x , une dérivée est nulle quand la tangente à la courbe est horizontale ...

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:24

Hiphigenie: j'arrive pas bien à comprendre, d'habitude je le fais avec des égalités et je dois l'étudier seulement sur 0;+.

Jacqlouis: j'ai posé u(x)=ln x, u'(x)=1/x et v(x)=1-ln x, v'(x)=-1/x
uv'+u'v= [ln x*(-1x)]+(1/x)(1-ln x)
       = -lnx/x + 1/x -lnx /x
       = -2ln x/x +1/x  

Posté par
jacqlouis
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:30

uv'+u'v= [ln x*(-1x)]+(1/x)(1-ln x)
       = -lnx/x + 1/x -lnx /x    
       = -2ln x/x +1/x  
Conclusion :  
     f(x)'  =    (  1 - 2* lnx )  / x
C'est bon, et c'est ce que je t'avais proposé ... Tout va bien !

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:31

1) La fonction ln est strictement croissante

on a alors :  si a et b > 0, alors a b lna lnb

1) tu vois bien dans mon post que j'ai écrit :


"si 0 < x 1"


"si 0 < x e"


Donc l'étude se fait bien sur ]0;+[

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:33

D'accord, c'est bon j'ai compris pour les 2.

"C'est bizarre parce que dans cet exo, après il demande de retrouver que h(x)=f(x)-g(x) avec f(x)=lnx et g(x)=(lnx)² et comme par hasard on retrouve ln x(1-ln x) et il redemande d'étudier la fonction h, dans ma première question est-ce je peux directement étudier le signe, sans passer par la dérivée?"

Posté par
jacqlouis
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:36

    Effectivement, h(x) est bien équivalente à ta première fonction ...

Il aurait fallu que l'on puisse lire les termes exacts de ton énoncé, parce que là  ?...

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:38

Citation :
je peux directement étudier le signe, sans passer par la dérivée?"


Je ne vois pas,dans cet exercice, l'utilité de la dérivée.

Mais quel est l'ordre des questions ?

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:42

Oui c'est vrai, voici:

*** scan effacé ***

Edit Marcel : Les scans d'énoncé sont interdits sur ce forum.

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 15:56

Je crois qu'il y a vraiment un problème dans l'énoncé... la question 1)b) n'a rien à voir avec la 1)a) si?

Posté par
jacqlouis
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 16:11

     Bien sûr que si !   Le signe obtenu dans la question  1a, te donnera immédiatement la position  de   f(x)  par rapport à  g(x)...

Et tu te serviras de cette 1ère partie, pour attaquer la seconde ... Tu n'as donc pas besoin, dans ces conditions, de passer par la dérivée ...
    (ce n'était pas du temps perdu ! )

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 16:13

Non, ce n'est pas logique puisque c'est dans la question 2 qu'on nous parle de h(x)=f(x)-g(x), on est pas censé savoir que ln x(1-ln x) est égale à h ou alors c'est que je ne vois pas comment faire..

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 16:45

J'arrive pas à rédiger la 2)d), j'me doute qu'il y a un rapport avec la question d'avant mais.. j'en viens pas à bout.

Et pour la 3)a), une intégration par parties il ne faut pas 2 "fonctions" normalement? pour faire u*v?

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 16:51


Attends…

1a) Tu étudies le signe de lnx(1 - lnx)  pour le plaisir, sans savoir à quoi cela peut servir… et tu trouves cela agréable !
Tu as la réponse concernant ce signe.

1b) Le lendemain, quelqu'un te demande de trouver les positions des graphiques C et C' définis par f(x) = lnx et g(x) = (lnx)².
Tu te dis alors qu'il faut étudier le signe de f(x) - g(x) … c'est-à-dire le signe de lnx - (lnx)², c'est-à-dire le signe de lnx(1 - lnx).

Oh joie, dis-tu, je l'ai justement calculé hier ! j'ai déjà la réponse ! Je l'ai calculé hier pour le plaisir ! Quel hasard !

2) Le surlendemain on te demande d'étudier la fonction h(x) = lnx - (lnx)².

Tu te dis alors, que grâce aux calculs des deux jours précédents, tu connais déjà certaines choses…

etc.

Posté par
jacqlouis
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 16:53

      C'est surprenant ce que tu dis, Bichette.

Tu vois bien que :   lnx* (1- lnx)  =  lnx - lnx*lnx  =  lnx - (lnx)²

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 16:55

Lol, oui je le vois bien mais je trouve ça bizarre, et comme mon prof à la fâcheuse habitude de faire des fautes dans chaque énoncé, on est obligé de vraiment tout vérifier et je trouvais ça vraiment pas logique pour le coup, mais bon si pour vous ça l'est pas alors je fais comme ca.

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 21:42

J'arrive pas à rédiger la 2)d), j'me doute qu'il y a un rapport avec la question d'avant mais.. j'en viens pas à bout.

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 21:59

Tu as résolu l'équation du 2c) et tu as obtenu les racines approximatives 0,54 et 5,04 ?

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:05

Euh non j'ai trouvé -0.6 et 1.6

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:10

Oui, pour lnx car tu as résolu une équation du 2nd degré dont l'inconnue est lnx.

Mais la(ou les) solution(s) de cette équation est(sont) donnée(s) par la(les) valeur(s) de x...

Mais alors, que vaut x ?

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:11

Ah oui mince, bah faut ramener à la forme exponentielle, non?

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:12

Yes

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:24

Mais ca m'avance pas plus que ca =/

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:28

Ces valeurs sont a et b !

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:30

Oui ca je m'en doutais mais je sais pas comment rédiger

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:39

Sur ]0 ;1[ U ]e ;+∞[, la distance MN = (lnx)² - lnx.

Si tu résous l'équation (lnx)² - lnx = 1, tu cherches les valeurs de x pour lesquelles cette distance MN = 1.

Tu as trouvé ces x (voir post de 21h59).

Ce sont les a et b demandés.

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:43

D'accord, mais pourquoi MN est égal à g(x)-f(x), c'est en rapport aux positions relatives des courbes, je comprends pas?!

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:46

Mais oui... et tu as enfin compris l'utilité de préparer le travail en résolvant préalablement les exercices 1a) et 1b)

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:49

Mais pour étudier les positions relatives, j'ai fait f(x)-g(x) et non g(x)-f(x), puisque j'avais étudié ln x(1-ln x) avant

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:53

oui, mais, grâce à ce calcul basé sur f(x) - g(x), tu en as tiré les conclusions pour les positions des graphiques !

Tu aurais eu les mêmes conclusions si tu t'étais basée sur g(x) - f(x).

Ce sont les conclusions qui comptent !

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 22:57

Sur ]0 ;1[ U ]e ;+∞[, la distance MN = (lnx)² - lnx.

Sur ]1 ;e[, la distance MN = lnx - (lnx)².

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 23:02

Oui, oui, exact, j'arrivais pas à voir comme ca, sans écrire mais j'ai essayé les 2 et maintenant je suis convaincue, rien de tel que le crayon lol.

Et pour la 3)b) j'arrive à (ln x)²[(3(ln x)²-4ln x+2)/(ln x)²] en dérivant la primitive donnée, j'ai essayé de réduire les ln x du numérateur parce que 3-4+2=1 et donc on arriverait à g(x) mais..

Posté par
Hiphigenie
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 08-04-10 à 23:23

\textrm {x[(lnx)^2 - 2lnx + 2]}' = x'. [(lnx)^2 - 2lnx + 2] + [(lnx)^2 - 2lnx + 2]'.x = 1. [(lnx)^2 - 2lnx + 2] + (\frac{2lnx}{x} - \frac{2}{x}).x

\textrm = [(lnx)^2 - 2lnx + 2] + (2lnx - 2) = (lnx)^2 = g(x)

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 09-04-10 à 17:50

Bonjour,
Ah ouai, je pensais pas que x.(lnx)²=(lnx)^3.
Donc ce que j'avais fait était faux?

Posté par
Bichou18
re : Dérivée (ln x)(1-lnx) 09-04-10 à 18:14

Non en fait j'ai rien dit lol, j'étais plus dans l'exo là.

Merci beaucoup pour ton aide, c'est bien gentil

Peut-être à bientôt.



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1725 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !