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Fonction Ln (ax+b) !

Posté par
shirley2
27-02-11 à 12:29

      Bonjour, voici un exercice que je n'arrive pas à résoudre:
  
Soit f(x)=ax+b+ln(-2x) où a et b sont 2 réels à déterminer.
On sait que la coube Cf réprésentative de f, admet une tangente parallèle à l'axe des abscisses au point A(-1/2;2)

  1)a) Déterminer l'ensemble de définition de f.
    b) Calculer f'(x) en fonction de a et de b.(A l'aide de l'énoncé en déduire les valeurs de a et b)
  2)a) Soit f(x)=2x+3+ln(-2x); calculer les limites de f aux bornes de son ensemble de définition(penser à factoriser)
    b) Etudier les variations de f et dresser son tableau de variations.
    c) Déterminer le nombre de solutions de f(x)=0 et les valeurs à 0,01 près des solutions.
    d) En déduire le signe de f(x) sur I (Justifier)
  3)a) Montrer que H(x)=xln(-2x)-x est une primitive de h(x)=ln(-2x).
    b) En déduire une primitive F de f sur I.
    c) Sans autres calculs, étudier les variations de F sur I.
                                                              Merci d'avance à tous ceux qui pourront m'apporter
                                                                      de l'aide!

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 27-02-11 à 12:32

Bonjour shierley2,
Que proposes-tu comme réponses?
Tu connais le domaine de définition de ln(x) donc celui de ln(-2x) est facile à trouver. Et ax+b, c'est défini partout.
Tu dois aussi savoir dériver ax+b. Et ln(x) également. La dérivée de ax+b+ln(-2x) s'en déduit.
A toi de jouer...

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 27-02-11 à 13:23

Je sais que ln(x) est strictement positive donc définit sur ]0;+oo[,
mais je vois pas comment faire pour définir l'ensemble de définition de f?
  Peut tu être plus précis s'il te plait

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 27-02-11 à 13:32

Non. ln(x) n'est pas strictement positive. Par exemple, ln(1/e)=-ln(e)=-1.
ln(x) est définie si x est strictement positif. Son domaine de définition est donc bien ]0;+[
Dans ta fonction f, tu prends ln(-2x). qui sera donc défini pour -2x]0;+[
Que tu peux aussi écrire 0<-2x<+ qui devrait te permettre de trouver l'intervalle dans lequel dit se trouver x.

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 27-02-11 à 13:42

Et bien je suis pas sûre mais je pense que f est défini sur ]0;+oo[ ?
  

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 27-02-11 à 14:11

Prenons un exemple.
Si x=2, -2x=-4. Que penses-tu de ln(-4)?

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 27-02-11 à 14:20

Désolé mais même en réfléchissant je ne vois pas du tout

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 27-02-11 à 14:21

Ce qui me gène c'est le ln

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 27-02-11 à 20:05

Déslé pour le délai, je viens de passer 5h dans le train (Bordeaux - Le Mans)
ln(x) n'est défini que pour x>0.
ln(-2x) n'est défini que pour -2x>0 -x>0 x<0
Soit -<x<0 ou encore x]-;0[

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 28-02-11 à 10:32

Je comprends l'explication, mais alors il faut dire que f est définie sur     ]-oo; 0[ ?

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 28-02-11 à 11:11

C'est ça.

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 28-02-11 à 11:16

D'accord. Pour la question 1)b) il faut que je calcul la dérivé de f mais je ne sais pas comment faire pour trouver a et b

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 28-02-11 à 12:57

Pouvez-vous m'aider pour la suite de mon exercice !

Posté par
lajuly55
Fonction Ln (ax+b) ! 28-02-11 à 16:13

Bonjour,
J'ai également le meme exercice à faire et je suis bloquée. Ce serait sympathique de votre part de m'aider. Merci d'avance.

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 28-02-11 à 16:40

Que trouves-tu pour la dérivée de f?
Ensuite, on te dit que

Citation :
On sait que la coube Cf réprésentative de f, admet une tangente parallèle à l'axe des abscisses au point A(-1/2;2)

Ce qui signifie que f(-1/2)=2 et f'(-1/2)=0.
Avec ça, tu trouveras a et b (Système de 2 équations à 2 inconnues)

Posté par
valparaiso
28-02-11 à 16:43

bonjour
qu'avez-vous trouvé pour f'(x)?

Posté par
valparaiso
28-02-11 à 16:48

bonjour sanantonio312
tu trouves a=-2=b?

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 28-02-11 à 16:58

Je trouve a=-2 et b=3.
On pouvait s'en douter à la lecture de la question 2)a)...

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 28-02-11 à 16:59

Pardon: a=2 et b=3

Posté par
valparaiso
28-02-11 à 17:04

la dérivée de ln(-2x) est bien 3$\frac{-2}{-2x}=\frac{1}{x}?

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 28-02-11 à 17:19

Oui. C'est ça.

Posté par
valparaiso
28-02-11 à 22:08

comment factoriser sanantonio312?
par x?
x(2+\frac{3ln(-2x)}{x}?

Posté par
sanantonio312
re : Fonction Ln (ax+b) ! 01-03-11 à 07:21

2x+3+ln(-2x)=-x(-2+(-3/x)+(ln(-2x)/-x))

Posté par
valparaiso
01-03-11 à 10:01

merci
et donc
je peux dire lim en - 3$\frac{ln(-2x)}{-x}=lim en +3$\frac{ln(x)}{x}?

Posté par
valparaiso
01-03-11 à 10:30

donc ça fait lim qd  x tend vers -f(x)=+ (par produit : +(2+0+0)?
pour la dérivée on trouve 3$2+\frac{1}{x}>0
\frac{1}{x}>-2
x<-1/2
f est croissante sur ]-;-1/2]
c'est ça?

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 01-03-11 à 16:33

Bonjour santonio312
  Arrivé aux limites je suis bloqué.
en lim -oo : je décompose, lim(2x+3)=-oo   et lim(ln(-2x))=-oo   donc lim de f en -oo vaut -oo ?
en lim 0 : lim(2x+3)=3    et lim(ln(-2x))=rien    donc lim de f en 0 vaut 3 ?
    Peut tu me corriger et me montrer mes erreurs      MERCI

Posté par
valparaiso
01-03-11 à 17:04

en attendant son retour...
en -lim(-2x)=+
donc lim en  -deln(-2x)=+
ça donne une limite indéterminée.
sanantonio a montré comment lever l'indétermination le 01.03 à 7.21 en factorisant par -x

Posté par
valparaiso
01-03-11 à 17:07

quand x tend vers 0 -2x tend vers 0
et lim qd X tend vers 0 de ln(X)=-d'où, par somme, lim qd x tend vers 0 de f(x)=-

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 01-03-11 à 17:29

Pourquoi une limite indéterminer?

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 01-03-11 à 17:44

Peux tu me montrer où est l'indétermination car je ne l'a reconnai pas!

Posté par
valparaiso
01-03-11 à 18:15

la lim du ln tend vers + et la lim 2x+3 tend vers - en -
donc c'est de la forme -+indéterminée

Posté par
shirley2
re : Fonction Ln (ax+b) ! 02-03-11 à 09:38

D'accord, et donc pour lever l'indétermination: il faut s'aider de la factorisation Mais comment procéder pour la suite du raisonnement ?

Posté par
shirley2
Primitive ! 02-03-11 à 10:07

Bonjour,
Je dois montrer que:
*La fonction H(x)=xln(-2x)-x est une primitive de h(x)=ln(-2x).
*Puis en déduire une primitive F de f sur ]-oo;0[, sachant que f(x)=2x+3+ln(-2x).
      Moi j'ai calculé la dérivée de H(x) qui me donne H'(x)=ln(-2) ??
  Pouvez vous m'expliquer mes erreurs!   Merci d'avance

*** message déplacé ***
* Océane > le multi-post n'est pas toléré sur le forum ! *

Posté par
dhalte
re : Primitive ! 02-03-11 à 10:11

si tu ne donnes pas le détail de tes calculs, comment veux-tu qu'on t'explique où tu as fait une erreur ?

*** message déplacé ***

Posté par
bibe
re : Primitive ! 02-03-11 à 10:21

Bonjour,

H(x)=x.ln(-2x)-x

H'(x)=x.((-2)/-2x)+1*ln(-2x)-1
H'(x)=2x/2x+ln(-2x)-1
H'(x)=1-1+ln(-2x)
H'(x)=ln(-2x)=h(x)

f(x)=2x+3+ln(-2x)

F(x)=(2x²/2) +3x+[x.ln(-2x)-x]
F(x)=x²+2x+x.ln(-2x)
F(x)=x²+x(2+ln(-2x))

Pour vérifier si le résultat est juste on va dériver F(x):

F'(x)=2x+x*(0-2/-2x)+1*(2+ln(-2x))
F'(x)=2x+(2x/2x)+2+ln(-2x)
F'(x)=2x+1+2+ln(-2x)
F'(x)=2x+3+ln(-2x)

Voilà.

*** message déplacé ***

Posté par
dhalte
re : Primitive ! 02-03-11 à 10:24

shirley remercie bibe, elle n'a ainsi plus à réfléchir par elle-même, ce qui est quand même plus confortable.
maintenant, si elle ne progresse pas, ce n'est pas l'affaire de bibe qui aura montré sa maitrise des techniques que shirley essaye d'acquérir.

*** message déplacé ***

Posté par
bibe
re : Primitive ! 02-03-11 à 10:35

J'ai juste envie de dire que la première partie shirley l'a fait tout seul j'ai simplement réécrit les calculs pour pouvoir vérifier où sont ses erreurs.

Et pour la deuxième partie il suffit simplement de remplacer ln(-2x) par h(x) donc quand on intègre on aura H(x).

*** message déplacé ***

Posté par
dhalte
re : Primitive ! 02-03-11 à 10:39

la première partie shirley l'a faite toute seule oui mais elle s'est trompée

Je lui demandais de transcrire ses calculs, ce qui lui aurait permis de réfléchir à ce qu'elle avait fait. Ce qui est une très bonne méthode d'auto vérification.

Maintenant, elle va te relire et peut-être comprendre son erreur, ce que je souhaite.

Possible...

*** message déplacé ***

Posté par
shirley2
re : Primitive ! 02-03-11 à 10:52

Excusez-moi de mon abscence.
En effet merci beaucoup bibe au moins j'ai la correction qui me permettra de refaire les calculs, puis de vérifier mes réponses et voir ce qui cloche.
Quant à dhalte, merci de te préoccuper de mes non acquis.
      Bref,je ne comprend pas d'où vient la division dans: H'(x)=x.((-2)/-2x)+1*ln(-2x)-1
  Moi j'ai fait H'(x)=xln(-2x)-x
                     =1* ln(-2x)-1
                     =ln(-2x)

*** message déplacé ***

Posté par
bibe
re : Primitive ! 02-03-11 à 10:55

Ton erreur vient du fait que x.ln(-2x) est un produit de deux variables x et ln(-2x), donc la formule a appliquer est (uv)'=u'v+uv'.  Ta formule aurait fonctionné si c'était x.ln(2)  car ln(2) est une constante.

Essaie de faire la dérivée de x.ln(-2x) en posant u=x et v=ln(-2x).

*** message déplacé ***

Posté par
dhalte
re : Primitive ! 02-03-11 à 10:56

et voilà.
on ne part plus de tes erreurs, mais tu butes sur la solution.
qu'est-ce qu'il vaut mieux ?

quelle est la dérivée de la fonction ln(x) ?
quelle est la dérivée de la fonction ln(2x) ?
quelle est la dérivée de la fonction ln(-2x) ?

*** message déplacé ***

Posté par
shirley2
re : Primitive ! 02-03-11 à 11:10

Oui, je n'avais pas fait attention à la formule, et là ça me donne:
      H'(x)=1* ln(-2x)+ x*(-1/x)
           = ln(-2x) -1        ( Mais ici je me retrouve avec un -1)
    Qu'aurais-je du faire pour ne pas avoir le -1 ?  

*** message déplacé ***

Posté par
dhalte
re : Primitive ! 02-03-11 à 11:20

dommage que tu n'aies pas répondu à mes questions, elles auraient permis de te faire comprendre ton erreur.

bye

*** message déplacé ***

Posté par
shirley2
re : Primitive ! 02-03-11 à 11:28

Pour répondre à tes questions précédentes, je dirais que:
      la dérivée de ln(x)=1/x
                    ln(2x)=2/x  ( et pareil pour ln(-2x))?

*** message déplacé ***

Posté par
dhalte
re : Primitive ! 02-03-11 à 11:50

non,

rappel de cours : dérivée d'une composée de fonctions

f(x)=\ln(u(x)), alors f'(x)=\frac{u'(x)}{u(x)}

Quand u(x)=2x, u'(x)=2

f(x)=\ln(2x) donc f'(x)=\frac{2}{2x}=\frac1x

eh oui, ln(x) et ln(2x) ont même dérivée ! et aussi ln(-2x) (même si les domaines de définition sont différents !)

une autre preuve ?

\ln(ab)=\ln(a)+\ln(b)

donc f(x)=\ln(2x)=\ln(2)+\ln(x)

or \ln(2) est une constante, dont la fonction dérivée est 0.

Donc la dérivée de f(x)=\ln(2)+\ln(x) est f'(x)=0+\frac1x

A toi de jouer

*** message déplacé ***

Posté par
shirley2
re : Primitive ! 02-03-11 à 12:00

Désolé mais je n'arrive pas à trouver l'erreur dans:
  H'(x)=1* ln(-2x)+ x*(1/x)= ln(-2x)+1
J'ai enlevé le - qui était devant 1/x mais là ??

*** message déplacé ***

Posté par
dhalte
re : Primitive ! 02-03-11 à 12:05

tu oublies le terme -x dont la fonction dérivée est justement -1

*** message déplacé ***

Posté par
shirley2
re : Primitive ! 02-03-11 à 12:12

Je me suis trompé pour le signe mais je vois pas au j'ai oublié le x

*** message déplacé ***

Posté par
dhalte
re : Primitive ! 02-03-11 à 12:16

bon, alors ni ma méthode, ni celle de bibe ne peuvent vraiment te servir.
Essayons autre chose :

H(x)=x\ln(-2x)-x
est une SOMME de DEUX fonctions :
u(x)=x\ln(-2x)
 \\ v(x)=-x

H(x)=u(x)+v(x)

donc la dérivée de H(x) est la somme des dérivées de u(x) et v(x)

H'(x)=u'(x)+v'(x)

Calcule séparément u'(x) et v'(x) et leur somme pour trouver H'(x)

*** message déplacé ***

Posté par
shirley2
re : Primitive ! 02-03-11 à 12:34

Si, j'avais compris la démarche de bibe sauf que je voulais savoir d'où venai mon erreur, auxquel je n'étais pas sûre! Et effectivement sur mon brouillon j'avais bien oublié le -x. Là je sais que je ne ferai plus la même erreur. Alors Merci pour l'explication!
      Par contre vous pouvez m'expliquer pour la F

*** message déplacé ***

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