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inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0

Posté par
mikel83
04-05-25 à 09:47

Bonjour!
Comment démontrer formellement que, si x*+  :   ex>ln(x2 )?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 10:12

Bonjour,
Que veux-tu dire par formellement ?

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 10:19

algébriquement ...

Posté par
sanantonio312
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 10:49

Bonjour,
En étudiant le signe de ex-2ln(x) peut-être.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 10:49

Je ne vois pas bien ce que tu veux dire par algébriquement non plus.
On peut démontrer en deux temps :
Pour x > 0
ex > x
x > 2ln(x)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 10:51

Bonjour sanantonio312

Posté par
sanantonio312
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 10:52

Bonjour Sylvieg

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 11:09

Merci Sylvieg pour ta réponse!
Mais comment qualifier cette démonstration si elle n'est pas "algébrique" ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 11:20

C'est de l'analyse, c'est à dire qu'on utilise des fonctions.
Ici, on peut utiliser f et g définies sur ]0;+[ par
f(x) = ex - x
g(x) = x - 2ln(x).

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 11:47

OK ! Merci pour cette précision de langage ...
Quand dit-on "algébrique" ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 17:05

Je ne sais pas.

Posté par
carpediem
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 04-05-25 à 18:20

salut

alébrique s'emploie quand tu fais une preuve avec des calculs même formels avec les structures d'ensembles) ... comme ici ...

pour distinguer par exemple quand on géométrie tu fais un raisonnement purement ... "géométrique" du genre :

tu as montré qu'un triangle est inscrit dans un cercle de diamètre l'un de ses côtés
alors tu en déduit immédiatement que ce triangle est rectangle

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 09-05-25 à 10:51

Bonjour à tous !
Merci pour vos réponses.
Pour résoudre dans l'équation  ex=ln(x²) , j'ai étudié la courbe  ex-ln(x²)=0  qui coupe l'axe des ordonnées dans l'intervalle [-sqrt(e);-1]  . Par approximation numérique j'ai trouvé  la solution unique dans : x=-1.6819...
Comment démontrer que c'est la limite d'une suite x n+1=-exp(exp(xn/2)) si x0=-1 ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 09-05-25 à 11:11

Je ne comprends pas "qui coupe l'axe des ordonnées" :
C'est peut-être l'axe des abscisses que tu voulais écrire ?
Pour l'axe des ordonnées, il suffit de remplacer x par 0.

Ni "la courbe ex-ln(x²)=0" :
Ce n'est pas une courbe, mais une égalité ou une équation.
Si c'est une équation, elle n'a pas de solution vu ton premier message.

Quant à ta question sur la suite (xn), merci de la poser plus clairement.

L'idéal serait que tu recopies l'énoncé de l'exercice d'où viennent tes questions.
Du premier mot au dernier, en passant à la ligne assez souvent pour que ce soit agréable à lire.

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 09-05-25 à 11:27

Oui, beaucoup de coquilles, désolé...
1) c'est effectivement la courbe représentative  de la fonction ex-ln(x2) qui coupe l'axe des  abscisses au point x solution dans de l'équation  ex=ln(x2) ...
2)  je cherche à monter que cette  solution est la limite de la suite :
x0=-1
xn+1=-exp(exp(xn/2))

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 09-05-25 à 15:58

1) Effectivement, l'équation ex=ln(x2) admet dans une unique solution, qui est négative.
Sa valeur approchée n'est pas -1,68.
On peut noter a cette solution. On a alors a -1,168.

2) Tu cherches quelque chose.
Mais quelles sont les questions posées ?

Par ailleurs, as-tu réussi à traiter ta question du 04-05-25 à 09h47 ?

Posté par
candide2
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 09-05-25 à 17:47

mikel83 @ 09-05-2025 à 11:27

Oui, beaucoup de coquilles, désolé...
1) c'est effectivement la courbe représentative  de la fonction ex-ln(x2) qui coupe l'axe des  abscisses au point x solution dans de l'équation  ex=ln(x2) ...
2)  je cherche à monter que cette  solution est la limite de la suite :
x0=-1
xn+1=-exp(exp(xn/2))


Bonjour,

Ta question 2 est fausse.

Il faut remplacer par  xn+1=-exp(exp(xn)/2)

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 09-05-25 à 19:44

Décidément, je suis très étourdi en ce moment:
1) la seule racine dans est bien  a-1.1682
2) je cherche à démontrer que c'est la limite de la suite   xn+1=-exp(exp(xn)/2)  , mais je ne sais pas comment faire ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 09-05-25 à 20:41

Il faudrait déjà démontrer que la suite a une limite.

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 10-05-25 à 11:10

Bonjour!
Effectivement...
J'ai réussi à démontrer que  la suite est décroissante et majorée par 1.6487 ; elle est donc bien convergente.
En cherchant sa limite L , je tombe sur l'équation  déjà traitée : eL=ln(L2) !
Cela explique l'usage de cette suite qui n'était pas évidente à priori...

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 10-05-25 à 11:11

j'ai oublié le signe  -  de la borne : -1.6487 ....

Posté par
candide2
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 10-05-25 à 11:29

Bonjour,

Tu devrais écrire ton raisonnement sur le site ... car il y a des soucis.

Tu écris :

"J'ai réussi à démontrer que  la suite est décroissante et majorée par 1.6487 ; elle est donc bien convergente. "

Une suite décroissante et majorée ne prouve rien sur tout sur la convergence.

Et la suite en question a pour limite -1,168... et pas ce que tu écris

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 10-05-25 à 12:02

Voici ma démo en pdf:



* Modération > Ficher pdf effacé car non autorisé. Voir la F.A.Q. du forum *

Posté par
carpediem
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 10-05-25 à 12:05

exp \left( \dfrac 1 2 \right) = e^{\frac 1 2 } = \sqrt e ...

Posté par
candide2
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 10-05-25 à 15:33

Rebonjour,

Comme déjà dit :

Une suite décroissante et majorée ne prouve rien du tout sur la convergence.

Si  une suite est DECROISSANTE et MINOREE ... alors elle converge.

ou bien :

Si  une suite est CROISSANTE et MAJOREE ... alors elle converge.

... mais on ne peut rien dire sur la convergence pour une suite décroissante et majorée.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 10-05-25 à 15:44

La suite n'est pas monotone.
Par ailleurs, si elle converge, ce n'est pas vers -1,168 ou -1,1682.
C'est vers un réel a dont une valeur approchée est -1,1682.

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 10-05-25 à 17:13

Bonsoir!
Maintenant, pour trouver les racines  de l'équation  ex=ln(x2)  dans , comment faut-il procéder ?

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 11-05-25 à 11:55

Bonjour!
En me plaçant dans la détermination principale du logarithme complexe et en posant x=re avec r>0, j'obtiens le système suivant:
e(r cos ⁡θ) cos⁡(r⁡ sin⁡ θ )=2 ln⁡ r
e(r cos ⁡θ) sin⁡(r⁡ sin ⁡θ )=2θ
Je ne sais pas comment l'aborder ?

Posté par
carpediem
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 11-05-25 à 14:30

tu devrais peut-être commencer par travailler dans \R

une remarque :

si (x_n) est une suite (définie par récurrence à l'aide d'une fonction f) telle qu'elle converge vers un réel X tel que f(X) = 0

alors la suite (y_n) définie par y_n = g(x_n) = x_n - f(x_n) converge vers le réel X

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 11-05-25 à 16:23

carpédien: merci pour ta réponse! Mais je ne vois pas où tu veux en venir avec la remarque que tu indiques ?

Posté par
carpediem
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 11-05-25 à 17:37

si f(x) = e^x - \ln (x^2)  alors on pose g(x) = x - f(x)

et on étudie la suite x = x_0  et  x_{n + 1} = g(x_n)

on montre qu'elle converge

et si elle converge vers X alors g(X) = X \iff f(X) = 0

Posté par
malou Webmaster
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 12-05-25 à 07:39

Bonjour à tous,

mikel83, que ce soit ici ou ailleurs, on n'apprécie pas trop ces demandes croisées sur différents sites...qui plus est sans le dire

Essaie d'éviter...

Posté par
mikel83
re : inégalité exp(x)>ln(x²) si x>0 12-05-25 à 11:07

carpediem Bonjour!
Tu dis "et on étudie la suite x = x0  et  xn+1 = g(xn)"
Mais quelle est la valeur de x0 dans ce cas ?



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