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Distance minimale entre ln(x) et exp(x)

Posté par
enisiub
09-12-21 à 16:50

Bonjour,

Je bloque actuellement sur plusieurs question d'un exercice.
Pour être dans le contexte, on est ici sur 2 courbes, Cf et Cg respectivement représentatives de ln(x) et de exp(x). Le point M(x;ln(x)) appartient à Cf et le pt N(ln(x);x) (symétrique) appartient à exp.

Soit la fonction h définie sur ]0;+ infini[ par h(x)=√2 |ln(x)-x|
a. Montrer que pour tout réel x>0, MN=h(x).
b. Montrer que pour tout réel x, MN≥√2 et donner la valeur pour laquelle cette distance minimale est atteinte.
c. Déterminer la limite de h(x) lorsque x tend vers + l'infini. Que peut-on en déduire sur les courbes de ln et de exp?

Mon pb est que je bloque dès la question a... En appliquant la formule de distance entre 2 points, je trouve MN=√2 . Seulement, je dois trouver MN=√2 |ln(x)-x|. J'ai déjà fouillé un peu sur le net, mais les seules réponses que j'ai trouvées résultaient également à √2 ...

Je dois sûrement passer à côté de quelque chose, mais quoi?
Merci d'avance!

Posté par
larrech
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 16:57

Bonjour,

Si tu donnais ton calcul on te dirait où tu te trompes

Posté par
ty59847
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 17:00

Et si tu fais un dessin, si tu prends un point sur la courbe ln et le point associé sur la courbe exp, tu dois bien voir que la distance n'est pas toujours la même.

De manière générale, pour 2 points A(xa,ya) et B(xb,yb),comment calcules-tu la distance AB ?

Posté par
enisiub
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 17:42

J'utilise la formule AB=√(xb-xa)2+(yb-ya)2

Posté par
larrech
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 18:15

D'accord et cela donne quoi quand tu remplaces par les valeurs des coordonnées de M et N ?

Posté par
enisiub
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 19:11

Et bien en remplaçant par les coordonnées de M et N, j'obtiens √(ln(x)-x)2+(x-ln(x))2.

Au départ j'avais remplacé par des valeurs numériques, c'est pourquoi je trouve uniquement √2, mais même là, je coince pour le développement afin d'arriver à h(x)

Posté par
larrech
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 19:13

Tu es bien d'accord que (a-b)2=(b-a)2, donc déjà ton expression se simplifie.

Posté par
philgr22
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 19:14

Bonsoir :regarde ce à quoi tu veux aboutir.

Posté par
philgr22
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 19:15

Bonsoir larrech , je m'eclipse.

Posté par
enisiub
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 19:28

Je n'y avais pas du tout pensé...

Alors, on obtient :

MN=√2(ln(x)-x)2
         =√2*√(ln(x)-x)2
         =√2*(ln(x)-x)

Et comme il s'agit d'une longueur, on passe en valeur absolue et donc MN=√2*|ln(x)-x| ?

Posté par
carpediem
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 19:36

enisiub @ 09-12-2021 à 17:42

J'utilise la formule AB=√(xb-xa)2+(yb-ya)2
cette formule est fausse ...

Posté par
larrech
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 19:38

Ce n'est pas parce que c'est un longueur, dans tous les cas (a2)=|a|

Posté par
enisiub
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 21:47

carpediem @ 09-12-2021 à 19:36

enisiub @ 09-12-2021 à 17:42

J'utilise la formule AB=√(xb-xa)2+(yb-ya)2
cette formule est fausse ...


Quelle est la bonne formule?

Et merci à larrech pour ton aide!

Posté par
carpediem
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 21:55

AB = [(xb - xa)2 + (yb - ya)2]

Posté par
enisiub
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 09-12-21 à 22:05

Ah je ne savais pas qu'il fallait ajouter des crochets! Merci!

Posté par
carpediem
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 10-12-21 à 19:52

il faut absolument des parenthèses pour montrer ue la racine carrée s'applique à tout ce qui suit ...

j'ai mis des crochets pour rendre plus lisible l'expression ... puisqu'il y a déjà des parenthèses ...

Posté par
ty59847
re : Distance minimale entre ln(x) et exp(x) 10-12-21 à 20:23

Dans le doute, il faut toujours préciser.
\sqrt{(x_b-x_a)^2}  + (y_b-y_a)^2 ou \sqrt{(x_b-x_a)^2+ (y_b-y_a)^2 }
ce n'est pas la même chose.
Nous, humains, on se doute bien que tu pensais à la 2ème formule. Mais si tu écris ta formule dans un programme informatique, ou sur une calculatrice, ou dans un tableur comme Excel, le résultat que tu vas obtenir, c'est la 1ère formule.

Donc il FAUT être rigoureux dans les formules.



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