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Niveau terminale
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DM exponentielle

Posté par
samd45
18-12-16 à 16:40

Bonjour/bonsoir
J'ai un dm sur les fonctions exponentielle à rendre pour la rentrée, mais je ne comprends strictement rien, se serait gentil qu'une personne puissent m'aider. Merci d'avance

PARTIE A:

On considère la fonction g défini sur R par :  g(x) = ex-x+1
a. Calculer g'(x)
b. Résoudre dans R l'inéquation ex-1 ≥ 0.
c. Dresser le tableau de variation de g sur R.
d. Préciser la valeur de g(0) et en déduire le signe de g sur R.


PARTIE B:

On considère maintenant la fonction f définie sur [ -1 ; +∞[ par   f(x) = x+1+ x/e^x
1. Monter que pour tout x ≥ -1, on a f'(x) = g(x)/e^x.
2. En utilisant les résultats de la question c) de la PARTIE A, donner le signe de f'(x).
3. Donner le tableau de variation de f sur [ -1 ; +∞[.
4. Déterminer une équation de la tangente T à la courbe de f au point d'abscisse 0.
5. Monter que l'équation f(x) = 0 admet une unique solution α dans [-1; 0]
6. Donner un encadrement de α à 0,1 près.
7. Donner le signe de f(x) sur [ -1 ; +∞[.

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 16:41

bonjour
qu'as-tu déjà fait?

Posté par
Glapion Moderateur
re : DM exponentielle 18-12-16 à 16:42

Citation :
mais je ne comprends strictement rien

Comment ça ? tu sais quand même dériver une fonction , non ?
comment dérive t-on g(x) ?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 16:46

Je commence tout juste le DM mais je n'y arrive pas. Le "e" de l'exponentielle me dérange pour dérivé la fonction

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 16:48

tu ne sais pas dériver e^x??? Définition de la fonction exponentielle: f=f'

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 16:53

C'est e^x-1?

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 16:55

non...

je te dis que f'=f

soit f(x)=e^x
 \\ f'(x)=e^x

ça, tu es censé savoir le faire et le connaître par coeur...

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 16:57

oui ça je le sais mais la réponse du a) c'est e^x -1?

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 16:58

pas tout à fait

c'est g'(x)=ex-1

alors la b?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:07

e^x-1  ≥ 0
on sait que e^a  ≥ e^b <=> a ≥b

x-1  ≥ 0
x  ≥ 1    ??

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:11

non

e^x-1\geq0
 \\ e^x\geq 1
 \\

or 1=e^{..}
d'où
e^x \geq e^{..}
 \\ x\geq ..

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:15

x  ≥0

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:17

oui
donc S= [... ; ...[

passons à la c), que peux tu en déduire des variations de g vu que maintenant tu connais le signe de g'(x)?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:25

donc S = [ 0; + ∞[?

on peut en déduire qu'elle est décroissante sur ] - ∞; 0] et croissante sur [ 0; +∞[

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:27

oui mais oublie pas de faire ton tableau en y mettant le signe de g'(x) aussi
et pour la d)?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:30

g(0) = 2 et elle est négative sur ]-∞;0] et positive sur [0; + ∞[

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:32

oui (ce que tu viens de dire est le signe de g')

à partir de ton tableau de variation et de la valeur de g(0), que peux-tu dire du signe de g ?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:35

que g est toujours positif

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:37

c'est ça

donc on a fini ta première partie. comprends-tu à présent mieux ton devoir ou toujours pas?


PARTIE B:

est-ce que f(x)=x+1+\dfrac{x}{e^x} ?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:39

je comprends un peu mieux
et oui c'est ça

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:40

donc que vaut f'(x) sans tenir compte de l'énoncé?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:54

je suis pas sur du tout
f'(x) = 1- e^-x

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 17:57

non
f(x)=x+1+\dfrac{x}{e^x}

que vaut la dérivée de x? de 1 ? et celle de \dfrac{x}{e^x} sachant que c'est de la forme \dfrac{u}{v}

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 18:04

x = 1
1=0
x/ e^x =    u/v
u(x) = x        u'(x) =1
v(x) = e^x    v'(x)= e^x

u/v = 1×e^x + x×e^x / (e^x)²

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 18:09

samd45 @ 18-12-2016 à 18:04

x = 1
1=0
x/ e^x =    u/v
u(x) = x        u'(x) =1
v(x) = e^x    v'(x)= e^x

(u/v)' = (1×e^x -x×e^x )/ (e^x)²


donc

f'(x)= 1+\dfrac{e^x-xe^x}{(e^x)^2}

à mettre sous le même dénominateur et factoriser par ex

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 18:20

je bloque la, j'y arrive pas

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 18:32

qu'est-ce qui te gêne?

tu dois mettre sur le même dénominateur

exemple:

3+\dfrac{3x+2}{x}=\dfrac{3x}{x}+\dfrac{3x+2}{x}=\dfrac{6x+2}{x}

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 18:46

c'est le e qui me gêne et je comprends pas pourquoi on fait ça

1 + ex -xe^x /(e^x)²

1/ e^x + ex - xe^x / (e^x)² = e^x -x +1/ e^x

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 18:51

non....

en quoi te il te gêne le e? fais comme si c'était une lettre comme x, à ce que je sache x ne te gêne pas donc il n'y a pas à avoir peur du e de l'exponentiel...

je te mets sur la voie:

f'(x)= 1+\dfrac{e^x-xe^x}{(e^x)^2}
 \\ f'(x)= \dfrac{(e^x)^2+e^x-xe^x}{(e^x)^2}

factorise par ex

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 18:55

e^x² s'annule donc ça fait e^x- xe^x?

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 19:02

non. je te dis de factoriser par ex car ça s'annule seulement s'il y a un produit, pas une somme

tu as e^x * e^x + e^x - xe^x

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 18-12-16 à 19:12

je comprends pas pourquoi on fait ça

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 18-12-16 à 19:19

pour tomber sur la formule donnée dans ton énoncé...


f'(x)= 1+\dfrac{e^x-xe^x}{(e^x)^2}
 \\ f'(x)= \dfrac{(e^x)^2+e^x-xe^x}{(e^x)^2}
 \\ f'(x)=\dfrac{e^x(e^x+1-x)}{e^x*e^x}
 \\

et là tu peux simplifier les ex

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 19-12-16 à 15:19

f'(x)= e^x (e^x +1 - x) / e^x * e^x

         = e^x +1 -x / e^x

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:00

oui sauf que tu oublies parenthèses...
on écrit

samd45 @ 19-12-2016 à 15:19

f'(x)= (e^x (e^x +1 - x) )/ e^x * e^x

         = (e^x +1 -x )/ e^x


et ton numérateur est égale à g(x)

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:01

rectif

samd45 @ 19-12-2016 à 15:19

f'(x)= (e^x (e^x +1 - x)) / (e^x * e^x )

         = (e^x +1 -x) / e^x

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:04

d'accord
du coup on annule aussi les e^x et il reste 1-x?

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:06

non
après ce que tu as marqué
tu marques f'(x)=g(x)/ex

quel est le signe de f' ?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:10

d'accord et pour le x ≥ 1 qu'est ce que j'écris
donc le signe de f'(x) est positif sur l'intervalle [-1 ; +∞[

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:13

pour x1, il faut juste en prendre compte dans ton tableau sinon tu ne peux pas le justifier autrement, c'est une indication que t'impose l'énoncé

oui c'est positif sur cet intervalle (à justifier) et donc que peut on déduire des variations de f ?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:17

f est croissante sur l'intervalle [-1 ; +∞[

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:20

quelle est la valeur en x=-1? et la limite en +oo ?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:23

f(1)= -2.7
et je ne sais pas

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:28

je te demande celle en en -1 (garde e, tu ne peux pas affecter de valeur à e)

tu as vu les limites en cours?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:29

ah oui pardon j'ai oublie le -
non je ne les ai pas vu

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:34

d'accord

ça n'est toujours pas ça la valeur exacte..

f(-1)=-1+1+\dfrac{-1}{e^{-1}}
 \\ f(-1)=\dfrac{-1}{e^{-1}}
 \\ 
 \\ f(-1)=\dfrac{-1}{\dfrac{1}{e}}
 \\ f(-1)=-1 * e 
 \\ f(-1)=-e



passons à la tangente. quelle est l'équation générale d'une tangente au point d'abscisse a?

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:39

yb- ya / xb-xa

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:40

non...

avec les dérivées, la tangente au point d'abscisse a est:
y=f'(..)........+...

Posté par
samd45
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:42

y = f'(x) = mx+p

Posté par
bbjhakan
re : DM exponentielle 19-12-16 à 16:43

non
reprends ton cours et trouve la formule générale de la tangente..

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