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Fonction logarithme népérien

Posté par
coatch
25-03-18 à 16:40

Bonjour voici un exercice de mon DM, mais je suis bloquée  dès la première question :

Un chantier naval modélise la coque d'un bateau dans le plan muni d'un repère orthonormé d'unité 2 m, par la courbe C représentative de la fonction f, défini sur [-3; 3] par : f(x) = ln(14.5) - ln(-1.5x²+14.5).

Fonction logarithme népérien

L'objectif de l'étude de l'architecte naval est de déterminer une valeur approchée, en mètre carré près, de l'aire intérieur de la coque.

1. Calculer f'(x) pour x [-3; 3].
2. Justifier que pour toutes les valeurs de x [-3; 3], f(x) 0.
3.a. Montrer que Cest symétrique par rapport à l'axendes ordonnées.
b. En déduire que l'aire en mètre carré, du domaine délimité par les axes des abscisses, la courbe C, les droites d'équations x = -3 et x = 3 est A= \int_{0}^{-3}{f(x) dx}.
4. A l'aide d'un tableur et de la méthode des rectangles, on calcule une valeur approchée par excès de \int_{0}^{3}{f(x) dx}. On rapelle que la méthode des rectangles par excès consiste à subdiviser l'intervalle [0; 3] en n intervallesde même largeur \frac{3}{n} et de hauteur f(\frac{3k}{n}) avec 1 k n.
On donne une copie d'écran ci-dessous.

Fonction logarithme népérien

a. Quelle est la valeur de n ?
b. A quoi correspond le résultat de D5 ?
c. Compléter avec les formules des cellules C2 et D3 pour obtenir par copie vers le bas les résultats les résultats de f(x) et S.
d. Interpréter les résultat de D201 dans le contexte de l'exercice.
e. n déduire une valeur approchée au mètre carré près de la partie intérieur de la copie.

Merci

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 16:42

On rappelle que la méthode des rectangles par excès consiste à subdiviser l'intervalle [0; 3] en n intervalles de même largeur \frac{3}{n} et de hauteur f(\frac{3k}{n}) avec 1 k n.

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 16:50

Bonjourcoatch
1) Que trouves-tu pour f' sachant que f(x)=f(x) = ln(14.5) - ln(-1.5x²+14.5) définie sur [-3;3]

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:12

Bonjour PLSVU,

Je pense que pour -ln(-1.5x²+14.5) j'aurai utilisé ln(u)' = \frac{u'}{u}

Posté par
Krayz
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:14

Bonjour,

Soit a et b deux réels strictement positifs.

ln(a) - ln(b) = ?

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:18

ln (a) - ln (b) = ln (\frac{a}{b})

Posté par
Krayz
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:20

\forall x \in [-3, 3], f(x) = ln(14.5) - ln(-1.5x²+14.5).

Donc... \forall x \in [-3, 3], f(x) = ?

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:23

f(x) = ln (\frac{14.5}{-1.5x²+14.5})

Posté par
malou Webmaster
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:25

Krayz, je ne vois pas l'intérêt
......ça va moins bien pour dériver....

Posté par
Krayz
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:26

Salut malou,

J'ai toujours procédé comme ça mais il est vrai qu'il existe d'autres méthodes.

A voir.

Posté par
malou Webmaster
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:30

dans le cas présent, c'est tout vu ....

Posté par
Krayz
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:32

\forall x \in [-3, 3], f(x) = ln(14.5) - ln(-1.5x²+14.5).

f'(x) = (ln(14.5))' - (ln(-1.5x²+14.5))'

avec (ln(u))'=u'/u

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:33

je pense que pour -ln(-1.5x²+14.5) j'aurai utilisé ln(u)' = \frac{u'}{u}
tu peux  utiliser cette formule

Posté par
malou Webmaster
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:34

merci de laisser coatch chercher son exercice !

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:39

Alors moi  ce qui me gène c'est le ln(14.5) comment je peux le dérivée ?

Posté par
malou Webmaster
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:40

il n'y a pas de x...
c'est donc une .....
edit > PLSVU je te repasse la main !

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:45

Bonjour malou  
  coatch relit le message de malou  ln(14,5) est une ...

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:50

c'est une constante donc si je la dérive cela donnera 0

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:52

OK    il ne reste plus qu'à dériver
-ln(-x^2+14,5) avec la formule que tu indiquais

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:52

Et f'(x) = 0 - (\frac{-2.25x}{-1.5x²+14.5})

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 17:58

\frac{2.25x}{1.5x²+14.5}, C'est ça ?

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:03

\dfrac{2.25x}{1.5x^2+14.5}
comment fais -tu pout trouver 2,25 x au numérateur
tu as perdu un signe au dénominateur.

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:10

Ah oui mince,

u= -1.5x²+14.5
u'= -2.25x

Et \frac{2.25}{-1.5x²+14.5}

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:11

2.25 x / (-1.5x²+14.5)

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:12

d'où sort ce 2,25???

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:13

quelle est la dérivée de -1,5x^2?

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:14

ah non c'est 3 a la place

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:15

presque  tu as oublié quelque chose...

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:16

-3

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:17

pffff plutôt 3 x

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:22

OUI
 f'(x)=\dfrac{-3x}{-1,x^2+14,5}
2) en respectant l'ordre des questions..
   il faut  étudier les variations de f  pour  trouver que toutes les valeurs de x [-3; 3], f(x) ≥ 0.
détermine le signe de f'  sur [-3; 3]  tu peux faire un tableau

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:33

oui  tu as raison , j'ai oublié  le "-"  devant le ln ; excuse -moi  -(-)=+  !!!
2) en respectant l'ordre des questions..
   il faut  étudier les variations de f  pour  trouver que toutes les valeurs de x [-3; 3], f(x) ≥ 0.
détermine le signe de f'  sur [-3; 3]  tu peux faire un tableau

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:33

 f'(x)=\dfrac{3x}{-1,x^2+14,5}

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:41

J'ai ce tableau :

x              -3                                3

-3x                          -

-1.5x²+14.5      +

\frac{-3x}{-1.5x²+14.5}      -

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:49

[ tex] f'(x)=\dfrac{3x}{-1,x^2+14,5}[/tex]  ( voir mon message de -18 à 18:33
erreur sur le signe de 3x  
3x≥0 si x≥.....
signe de  -1,x^2+14,5 >0 tu l'as justifié

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 18:49

 f'(x)=\dfrac{3x}{-1,x^2+14,5}

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 20:05

D'accord, f'(x) est positive donc si positive le sens de variation est croissante et positive.

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 20:14

Je continuerai demain

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 25-03-18 à 20:35

Non , tu peux regarder le courbe , pour avoir une idée du sens de variation de f
  pour quelle valeur de x f'est nulle ?
A demain

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 18:39

Bonjour,

F' est nulle en 0 :

x              -3                                3

-3x                       -      0     +

-1.5x²+14.5      +   /   +

\frac{-3x}{-1.5x²+14.5}      -    0    +

f(x)        flèche vers le bas     0      flèche vers le haut

Merci

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 18:40

Sans lemoins devant 3 dans le fonction

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 19:02

x              -3                                3

3x                       -      0     +

-1.5x²+14.5      +      +

\frac{3x}{-1.5x²+14.5}      -    0    +

f(x)        flèche vers le bas     0      flèche vers le haut


  le dénominateur est défini pour tout x  sur [-3;3]
OK

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 19:11

D'accord, pour montrer que C est symétrique par rapport a l'axe des ordonnées, il faut voir par rapport au tableau vu que dans [3; -3], le maximum de 3 est 9 et pour -3 est -9
donc c'est bien symétrique

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 19:19

Il faut  montrer  pour toutes les valeurs de x  appartenant à [-3;3]  que:
si x apparient à Df  alors -x appartient à Df  et   f(-x)=f(x)
f(-x)=ln(14.5) - ln(-1.5(-x)²+14.5)= .......je te laisse terminer

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 19:33

f(-x)=ln(14.5) - ln(-1.5(-x)²+14.5)=f(x)=ln(14.5) - ln(-1.5x²+14.5).

Mais je vois pas l'interet de ce quel'on fait ...

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 19:38

f(-x)=ln(14.5) - ln(-1.5(-x)²+14.5)=f(x)=ln(14.5) - ln(-1.5x²+14.5=f(x)
si f(x)=f(-x)  alors  l'axe des  ordonnées est un  axe de symétrie pour la courbe représentant la  fonction

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 19:41

je m'absente pendant   trois quart d'heure  
A+

Posté par
PLSVU
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 19:42

je m'absente pendant   trois quarts d'heure  
A+

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 19:49

En gros, quand on dit que f(x) = f(-x) alors l'axe des ordonnées est un axe de symétrie ?

Posté par
coatch
re : Fonction logarithme népérien 26-03-18 à 19:52

Ensuite c'est avec les intégrations par contre la je ne comprends rien à ça.

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