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étude de fonction logathrime népérien

Posté par
moussolony
30-03-20 à 19:07

Bonsoir
Énoncé

Cet exercice est l étude de la fonction f définie sur [0,+infini[ par xln(x+2/x)+x/4+1/2 pour x>0 et f(0)=1/2
Est rapporté au repéré orthonormal (o,i,j) unité graphique :
On designe par sa representation graphique de f.
Une fonction auxiliaire définie sur ]0,+infini[ par
g(x)=ln(x+2)-lnx-2/(x+2)+1/4
1/a.étudier le sens de variation de g.
b/ déterminer la limite de g en + infini
c/en déduire le signe de g(x) pour x de ]0,+infini[
2/montrer que pour tout x de [2,3] on a g(x)<1/2

||.1.déterminer la limite quand x tend vers zéro par les valeurs strictement positives de xln(x+2/(x))(on pourra poser x=1/t) et démonter que f est continue en 0.

2/la fonction f est elle dérivable en 0?Donner une interprétation graphique du résultat.

3/étudier le sens de variation de f(on verifiera f'(x)=g(x))

4a/démontrer que la de xln(x+2/(x) en infini est égale a 2

(On pourra utiliser le résultat :
Lim ln(1+h)/(h)=1
h =>0

b/en déduire la limite de f en +infini.
C/montrer que la droite ∆ d équation y=x/4+5/2 est asymptote a C au voisinage de +infini

5/tracer dans le repéré,la droite ∆,la courbe et la droite D d équation y=x



Réponse
Question 1a
g'(x)=1/(x+2)-1/x-2*-1/(x+2)^2
g'(x)=-2x-2/x(x+2)^2

Pour x appartenant ]0,+infini[,  (x+2)^2>0, le signe g'(x) est donc du signe de -2x-2/(x)


Pour x appartenant]-infini,1[U]0,+infini[,g'(x)>0 ,donc g est strictement décroissant.
Pour x appartenant]-1,0[,g'(x)>0, donc g est strictement croissant

Question 1b
En + infini
Lim g(x)=lim ln(x+2/x)-2/(x+2)+1/4
Lim ln(x+2/x)=0 et lim 2/(x+2)=0
Lim g(x)=1/4

Question 2
J ai besoin d aider

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 19:08

C est plutôt question 1c

Posté par
carpediem
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 20:09

salut

à nouveau ceci n'est pas compréhensible :

Citation :
f définie sur [0,+infini[ par f(x) = xln(x+2/x)+x/4+1/2 pour x>0 et f(0)=1/2
Est rapporté au repéré orthonormal (o,i,j) unité graphique :
On designe par sa representation graphique de f.
ne veut rien dire
[...]
||.1.déterminer la limite quand x tend vers zéro par les valeurs strictement positives de xln(x+2/(x))(on pourra poser x=1/t) et démonter que f est continue en 0.
que veut dire x + 2/(x) ?
à quoi servnet les parenthèses autour de x ?

il y par contre une différence entre (x + 2) x et x + 2/x !!

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 20:09

Salut,

Pas vérifié tes calculs, cependant :

Citation :
f définie sur [0,+infini[ par xln(x+2/x)+x/4+1/2
Pas clair : quel est le numérateur de la fraction dans le ln ?

Citation :
Pour x appartenant]-infini,1[U]0,+infini[,g'(x)>0 ,donc g est strictement décroissant.
Pour x appartenant]-1,0[,g'(x)>0, donc g est strictement croissant
Petit rappel : g n'est définie que sur ]0,+infini[

Maintenant, si tes résultats sont justes, pour le c : quel est le signe d'une fonction décroissante sur ]0,+infini[ dont la limite en + l'infini est égale à 1/4 ?

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 20:38

Bonsoir
f(x)=x(\frac{(x+2)}{x}))+\frac{x}{4}+\frac{1}{2}
Question 1a
J ai calcule la dérivée j ai trouvé ceci
g'(x)=\frac{-2x-2}{x(x+2)^2}
Est ce que c est correct ?
Question 1c

f est strictement décroissant sur ]0,+infini[ et lim g(x)=1/4

Pour tout x de ]0,+infini[, g(x)>0

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 20:43

C est plutôt
f(x)=xln(\frac{x+2}{x})+\frac{x}{4}+\frac{1}{2}

Posté par
Priam
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 21:54

Ta dérivée g'(x) n'est pas correcte.

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 22:10

Bonsoir
(ln(x+2))'=1/(x+2)
lnx'=1/x
-2/(x+2)=2/(x+2)^2

La dérivé de chaque fonction est correcte

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 22:21

g'(x)=1/(x+2)+2/(x+2)^2-1/x
g'(x)=(x+4)/(x+2)^2-1/x
g'(x)=(x^2+4x-1)/x(x+2)^2

Posté par
Priam
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 22:24

Le numérateur devrait être  - 4  et non  - 2x - 2 .

Posté par
Priam
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 22:28

La 2ème ligne est juste.

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 22:33

Comment vous avez trouvé -4

Posté par
Priam
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 22:34

Vérifie la 3ème ligne.

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 22:38

OK,j ai trouvé
g'(x)=(x+4)/(x+2)^2-1/x
g'(x)=x^2+4x-x^2-4x-4)/x(x+2)^2
g'(x)=-4/x(x+2)^2

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 30-03-20 à 22:45

Question c
g est strictement décroissant sur ]0,+infini[ et lim g(x)=1/4
Pour tout x de ]0,+infini[, g(x)>0

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 01-04-20 à 09:43

Bonjour
Est ce ma réponse est correct?

Posté par
Priam
re : étude de fonction logathrime népérien 01-04-20 à 09:50

Oui.

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 01-04-20 à 09:54

Question 2
Je suis bloqué

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 01-04-20 à 12:27

Citation :
2/montrer que pour tout x de [2,3] on a g(x)<1/2
Variations de g sur [2,3] ?
Valeur de g(2) ?
Conclusion ?

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 01-04-20 à 14:11

Pour x appartenant] 2,0[,donc g est strictement décroissant
Pour x appartenant] 0,3[,donc g est strictement croissant
g(2)=ln4-ln2-1/4
g(2)=ln2-1/4
Conclusion
Pour tout x de [2,3],on a g(x)<1/2

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 01-04-20 à 17:15

Totalement contradictoire

Citation :
g est strictement décroissant sur ]0,+infini[
Citation :
Pour x appartenant] 2,0[,donc g est strictement décroissant
Pour x appartenant] 0,3[,donc g est strictement croissant

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 01-04-20 à 17:26

g est strictement décroissant sur [2,3]

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 01-04-20 à 18:16

Donc ?
Remets tout dans l'ordre, écris un raisonnement construit

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 01:58

g est strictement décroissant sur [2,3]
g(2)=ln2-1/4
Conclusion.
Pour tout x de [2,3],g(x)<1/2

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 05:34

moussolony @ 02-04-2020 à 01:58

g est strictement décroissant sur [2,3]
g(2)=ln2-1/4 < 1/2
Conclusion.
Pour tout x de [2,3],g(x)<1/2
OK.

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 09:02

Bonjour
||.question 1
xln[(x+2)/x]=1/t*ln(1+2t)

Comment calculer la limite en 0 par valeur strictement positive

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 09:44

xln[(x+2)/x]=1/t*ln(1+2t)  en posant t = ...

Comment calculer la limite en 0 par valeur strictement positive
En utilisant la définition de la dérivée en 0 d'une fonction à déterminer

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 09:45

... Y'a pas comme un double post là ?   fonction ln

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 09:52

Non ,je n ai pas le même exercice

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 10:00

Je ne comprends pas la méthode pour calculer la limite en 0

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 10:12

Est-ce que ceci te dit quelque chose : lim (h-->0) (f(a+h) - f(a))/h  ?

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 10:17

Si je comprends
a=1
h=2t

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 10:32

C'est plutôt a=0 et h = t avec une fonction f bien choisie (pas celle de l'énoncé bien sûr)

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 10:46

Mais quelle fonction vous avez choisie

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 10:47

Quand même...

f(x) = ln(1+2x)

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 10:55

f(a+h)-f(a)/h=ln(1+2t)-ln(1)/t

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 11:19

Avec parenthèses
Continue...

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 15:19

lim [ln(1+2t)-ln(1)]/t=ln'(0)
x=>0^+
(ln'(0))=2/1+2*0

ln'(0)=2
lim xln[(x+2)/(x)]=2
x=>0^+

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 16:21

lim [ln(1+2t)-ln(1)]/t=ln'(0)
x=>0^+

Non !

lim (h-->0) (f(a+h) - f(a))/h = f'(a)

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 02-04-20 à 17:51

f'(t)=2
f'(0)=2

Lim [ln(1+2t)-ln1]/(t)=2
x=>0

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 11-04-20 à 08:56

Bonjour
Est que c est correct

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 11-04-20 à 10:16

Bien sûr que non.
D'où sors-tu ce f'(t)=2 ?
Je te rappelle qu'ici, f(x) = ln(1+2x).

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 11-04-20 à 11:32

f'(x)=(2)/(1+2x)
f'(0)=2/1+0
f'(0)=2

Posté par
Yzz
re : étude de fonction logathrime népérien 11-04-20 à 15:49

OK.

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 11-04-20 à 19:17

f(x)=xln(x+2)-xlnx+x/4+1/2
La limite en zéro
Lim xln(x+2)=0
Lim xln(x)=0
Lim x/4=0
Lim f(x)=1/2
Comme f(0)=lim f(x)=1/2
Donc f est continue en 0

Posté par
moussolony
re : étude de fonction logathrime népérien 13-04-20 à 09:24

Bonjour
Je crois que on a fausse quelquequelque part
Posons x=1/t
xln(x+2/x)=1/t*ln(t+2t^2)



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