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DM fonction exponentielle et logarithme

Posté par
Emma74
23-04-12 à 16:19

Bonsoir à tous, j'ai quelques difficultés sur ce dm.
Partie A
On désigne par f la fonction définie sur R par f(x)= ex-ex/2 et on appelle C la courbe représentative de f dans le repère (o;i,j).

1) Etudier les variation de f et ses limites en - l'infini et en + l'infini . Puis dresser le tableau de variation de f.

2) Déterminer le signe de f(x) en fonction de x

3) Graphique

4) Soit m un réel, résoudre graphiquement, suivant les valeurs de m, l'équation f(x)=m. Si m=1, résoudre algébriquement l'équation f(x)=1.

Partie B

Dans cette partie, on se propose d'étudier la fonction g sur ]0;+[ par g(x) = ln (ex-ex/2). On note la courbe représentative de g dans le même repère.

5) Préciser les limites de g en 0 et en + l'infinie.

6) Calculer g'(x), et déterminer le signe de g'(x) en utilisant le signe de f'(x) et le signe de f(x).

7) Démontrer que, pour tout réel x >0 : g(x) - x = ln (1-e-x/2) Montrer que la droite D d'équation y=x est asymptote à la courbe. Etudier la position de la courbe par rapport à D

A la question 1 j'ai calculé la dérivée de f(x) et je trouve f'(x) = e^x - 1/2e^x/2
Jai étudié ces variations et je trouve que f'(x) est négatif dans l'intervalle de - l'infinie à O, s'annule en 0, et f'(x) est positif dans l'intervalle 0 à + l'infinie. Je ne sais pas si c'est juste
Ensuite pour les limites je trouve lim f(x)en + l'infinie = + l'infinie
                                  et lim f(x) en - l'infinie = 0

A la question 2 j'ai trouvé que le signe de f(x) est positif

Pour le graphique pas de soucis

Pour la question 4 je ne sais pas du tout comment faire

A la question 5 j'ai trouvé que lim g(x) en 0 = - l'infinie
                             et lim g(x) en + l'infinie = + l'infinie

Je bloque également pour la fin de l'exercice
Merci pour votre aide !

Posté par
Manny06
exponentielle 23-04-12 à 16:41

ton ecriture ex
signifie-t-elle e*x ou e^x   ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : DM fonction exponentielle et logarithme 23-04-12 à 16:53

Bonjour, f(x)> 0 non pour x négatif, elle est négative
DM fonction exponentielle et logarithme
Pour 4) tu coupe ce graphe par une droite horizontale et tu vois bien le nombre d'intersections que ça donne suivant les valeurs de m (tu as dû trouver que le minimum atteint pour x=-2ln2 vaut -1/4)
f(x)=1 ex=ex/2+1 ça n'est qu'une équation du second degré en ex/2, on trouve x= -2 (ln(2)-ln(1+(5)))

Pour g(x) tes limites sont bonnes
DM fonction exponentielle et logarithme
Montre que g(x)-x tend vers 0 ça montrera que y=x est bien asymptote.

Posté par
Emma74
re : DM fonction exponentielle et logarithme 23-04-12 à 22:48

Ah oui erreur d'écriture, ça signifie e^x

La question 1 est-elle juste ?

Posté par
Emma74
re : DM fonction exponentielle et logarithme 23-04-12 à 22:50

Glapion, je ne comprends pas toute ta résolution de la question.
Tu pourrais la détailler stp ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : DM fonction exponentielle et logarithme 23-04-12 à 23:08

non, je ne peux pas. Tu n'as pas compris quoi précisément ?

Posté par
Emma74
re : DM fonction exponentielle et logarithme 23-04-12 à 23:21

D'où vienne les ln ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : DM fonction exponentielle et logarithme 24-04-12 à 17:01

Pour résoudre ex=ex/2+1 ? On pose X=ex/2 l'équation s'écrit X²=X+1 donc X²-X-1=0
on la résout en calculant le discriminant on trouve X=(15)/2, on ne garde que la racine positive puisque X=ex/2 est positif. et on résout ex/2=(1+5)/2.
Pour cela on prend le ln des deux cotés. x/2=ln[(1+5)/2] donc x=2ln[(1+5)/2]

Posté par
Emma74
re : DM fonction exponentielle et logarithme 25-04-12 à 21:15

Merci beaucoup !

Quelqu'un pourrait-il me dire si la question 1 est juste ??
La suite ne pose pas de problème mais j'ai toujours des doutes sur cette question !

Posté par
Glapion Moderateur
re : DM fonction exponentielle et logarithme 25-04-12 à 23:33

la dérivée est bien e^x - 1/2e^x/2 mais ça n'est pas en 0 qu'elle s'annule (en 0 ça vaut 1/2 !)
regarde mon graphe, le minimum est avant 0, elle s'annule pour 2ex=ex/2 ln2 + x = x/2 x=-2ln2 et l'ordonnée du minimum est -1/4
c'est cette valeur qui est utile pour discuter du nombre de solutions de f(x)=m, si m<-1/4 c'est 0, si m=-1/4 c'est 1, si m entre ]-1/4 et 0[ c'est 2 et si m0 c'est 1

Posté par
Emma74
re : DM fonction exponentielle et logarithme 30-04-12 à 20:07

Et en ce qui concerne la limite de f(x) en - l'infinie, ce n'est pas 0 alors ?
Jai beau refaire les calculs je trouve toujours cette valeur!

Posté par
Glapion Moderateur
re : DM fonction exponentielle et logarithme 30-04-12 à 22:29

oui la limite pour x->- est bien 0



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