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Exo sur les logarithmes

Posté par
mathilde76
01-04-18 à 11:08

Bonjour, j'ai un DM de maths à rendre le problème est que je bloque sur la dernière question. Voici l'énoncé:
On considère les fonctions f et g définies sur l'intervalle ]0;+[ par f(x)= ln(x) et g(x)=(ln(x))².  On note C et C' es courbes représentatives respectives de f et g dans un repère orthogonal.
1) Etudier la postion relatives des courbes C et C':
f(x)-g(x)= (ln x)(1-ln x) après avoir étudier le signe je trouve:
f(x) < g(x) sur ]0;1[U]e;+[ et f(x)>g(x) sur ]1;e[.

2) Pour tout nombre réel x de l'intervalle ]0; +[, on appelle M le point d'abscisse x de la courbe C et N le point de la courbe C' de même abscisse.
a) Sur l'intervalle ]1;e[, pour quelle valeur de x la distance MN est-elle maximal.
J'ai fait la dérivé de f(x)-g(x) = (1-2ln x)/x  et en étudiant le signe je trouve que la distance MN de 1/4 lorsque x=e1/2
b) Démontrer qu'il existe deux valeurs distinctes a et b strictement positives pour lesquelles MN=1.
C'est ici que je bloque, si vous pouvez me mettre sur une piste, merci.

Posté par
sanantonio312
re : Exo sur les logarithmes 01-04-18 à 11:18

Bonjour,
Il y a une autre manière de trouver MN=1 que de chercher f(x)-g(x)=1...

Posté par
Glapion Moderateur
re : Exo sur les logarithmes 01-04-18 à 11:22

Bonjour, donc déjà tu sais que les valeurs que l'on cherche ne sont pas entre 1 et e (le maximum de MN étant 1/4 dans cet intervalle, il ne peut pas y avoir de valeurs telles que MN = 1. Donc il faut chercher dans les intervalles ]0;1] et [e;+[
Autrement dit montrer que ln²x-lnx = 1 a deux solutions (graphiquement on voit que c'est une dans chaque intervalle en fait).

il suffit d'étudier la fonction h(x) = ln²x-lnx-1 et d'utiliser le théorème des valeurs intermédiaires ( montre que la fonction est positive quand on s'approche de 0 et négative pour x=1). Pareil pour l'autre intervalle.

Posté par
vham
re : Exo sur les logarithmes 01-04-18 à 18:16

Bonjour,

On peut aussi comparer Ln2(x) et Ln(x)+1=Ln(e*x)

Posté par
matheuxmatou
re : Exo sur les logarithmes 01-04-18 à 18:21

bonjour,

après la remarque de Glapion, on peut aussi résoudre X²-X-1=0

avec le changement X=ln(x)

puis en déduire les deux valeurs de x cherchée...

mm

Posté par
vham
re : Exo sur les logarithmes 01-04-18 à 18:51

Comparer comme je le propose est bien plus évident aux bornes des intervalles extérieurs à ]1;e[

Posté par
matheuxmatou
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 10:37

si tu veux  vham !

mais bon, je ne vois rien de plus rapide que de dire que X²-X-1 = 0 a de façon évidente et sans calcul un discriminant positif et donc deux solutions réelles distinctes.

En prime on peut même les calculer en valeurs exactes.

mm

Posté par
Glapion Moderateur
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 11:03

Citation :
je ne vois rien de plus rapide que de dire que X²-X-1 = 0 a de façon évidente et sans calcul un discriminant positif et donc deux solutions réelles distinctes.


oui tout à fait, c'est plus simple que d'utiliser le théorème des valeurs intermédiaires.

Posté par
mathilde76
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 12:22

Merci pour vos réponses. J'utilise donc X= ln x mais ne faut-il pas que je le mette dans cette ordre -X²+X-1 ? Car je fais avec f(x)-g(x).
Donc il me suffit de faire delta je trouve que c'est positif soit il y a deux solutions a et b. Mais faut-il que je m'arrête là? Ou bien je calcule les deux solution?

Posté par
Glapion Moderateur
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 14:10

On te demande juste de montrer qu'il y a 2 solutions sans te les demander explicitement, donc tu peux arrêter la.

Posté par
mathilde76
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 14:35

J'ai un problème car lorsque je fait delta avec -X²+X-1 je trouve -5 ils n'y a donc pas deux solutions mais aucune...

Posté par
mathilde76
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 14:36

Erreur je trouve -3

Posté par
sanantonio312
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 14:45

C'est x²-x-1=0 (Ou -x²+1+1=0 ce qui revient au même)

Posté par
mathilde76
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 15:01

Sauf qu'il faut que je fasse f(x)-g(x) se qui donne -X²+X-1 non?

Posté par
mathilde76
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 15:26

C'est tout bon j'ai compris! Merci

Posté par
matheuxmatou
re : Exo sur les logarithmes 02-04-18 à 18:39

mathilde76 @ 02-04-2018 à 15:01

Sauf qu'il faut que je fasse f(x)-g(x) se qui donne -X²+X-1 non?


non ! tu es sur une zone où g > f ... donc g(x)-f(x)-1 = 0



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