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limite

Posté par
tetras
11-03-25 à 11:30

bonjour
Démontrer que, pour tout réel x positif :
ln(1+x) ⩽ x
On pourra étudier la fonction g définie sur [0 ; +∞[ par :
g(x) = x − ln(1+x)
j'ai su faire l'exercice en calculant g'(x)=x/(1+x) positif si x0
ce n'est pas demandé mais peut on lever l'indétermination de la limite de g en +00?
merci

Posté par
carpediem
re : limite 11-03-25 à 11:59

salut

g(x) = x - \ln (x + 1) = (x + 1) \left ( 1 - \dfrac {\ln (x + 1)}{x + 1} \right) - 1

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 12:14

il y a d'autres questions
voici l'ex dans son intégralité
Soit f la fonction définie sur [0 ; +∞[ par :
f (x) = x + e^{-x}
On note (C ) la courbe représentative de f dans un repère
orthonormé (O ; i ; j ).
Partie A
1 Étudier les variations de la fonction f sur [0 ; +∞[.
2 Déterminer la limite de f en +∞.
Partie B
On considère la suite (un) n⩾1 à termes positifs définie par :
u1 = 0 ; un+1 = f (un) = un + e^{-un}
1 Démontrer que, pour tout réel x positif :
ln(1+x) ⩽ x
On pourra étudier la fonction g définie sur [0 ; +∞[ par :
g(x) = x − ln(1+x)
2 En déduire que, pour tout entier naturel n non-nul :
ln(n+1) ⩽ ln(n)+\frac{1}{n}
3 Démontrer que, pour tout entier naturel n non nul :
f [ ln(n)] = ]ln(n) +\frac{1}{n}
4 Démontrer par récurrence que, pour tout entier n non nul ln(n)un
en déduire la limite de la suite un n1

comment traiter la question 2 merci

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 12:17

merci carpediem

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 14:06

pour la 2 j'ai essayé de résoudre

ln(n+1)ln(n)+\frac{1}{n}
je m'étonne du domaine de résoltion n0

ln(n)+\frac{1}{n}-n<0
en dérivant je trouve que la fonction est décroissante sur ]0;+oo[
mais il faudrait déterminer la limite quand x tend vers 0?
merci de votre aide

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 17:32

j'ai su faire la 3 pas la 2
j'ai commencé la 4
en montrant que la propriété est vraie au rang 1
on suppose donc que ln(k) uk

d'après 2 :
ln(k+1)ln(k)+\frac{1}{k}

si j'utilise le sens de variation de f on a

f(ln(k))uk+1

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 17:32

mais je n'arrive pas à conclure

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : limite 11-03-25 à 17:35

Bonjour,
Un coup de pouce en attendant le retour de carpediem :
Il ne s'agit pas de résoudre, mais de démontrer.
Et aussi d'utiliser l'inégalité \; ln(1+x) < x \; où la variable \; x \; figure deux fois alors que dans l'inégalité à démontrer, la variable \; n \; figure trois fois.
Essaye de transformer \; ln(n+1) - ln(n) \; pour que n figure une fois de moins.

Je ne comprends pas ce qui t'étonne.

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 17:43

ln(n+1)-ln(n)=ln\frac{n+1}{n}

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : limite 11-03-25 à 17:44

Pour 4), \; f(x) = x + e-x.
D'où \; f(ln(k)) = ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : limite 11-03-25 à 17:47

tetras @ 11-03-2025 à 17:43

ln(n+1)-ln(n)=ln\frac{n+1}{n}
Oui
Et tu peux écrire \dfrac{n+1}{n} autrement.

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 18:12

ln(1+\frac{1}{n})\frac{1}{n}

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 18:13

comment démontrer ceci?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : limite 11-03-25 à 18:15

Citation :
Et aussi d'utiliser l'inégalité \; ln(1+x) < x \;

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 18:24

ah mais oui on peut passer à la 4 alors. Merci beaucoup
je n'arrive pas à passer à l'hérédité

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : limite 11-03-25 à 18:41

Sylvieg @ 11-03-2025 à 17:44

Pour 4), \; f(x) = x + e-x.
D'où \; f(ln(k)) = ...

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 19:07

c'est ce qu'on a trouvé à la 3

f(ln(k))=ln(k)+\frac{1}{k}

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : limite 11-03-25 à 19:10

Et qu'as-tu démontré au 2) ?

Je ne vais plus être disponible. Mais tu as presque terminé.

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 19:14

grr je vois que je ne suis pas loin mais je buggue

ln (1+\frac{1}{k}<frac{1}{k}

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 19:15

ln (1+\frac{1}{k})\frac{1}{k}

Posté par
tetras
re : limite 11-03-25 à 19:36

je veux montrer que ln(k+1)uk+e^{-uk}
c'est bien cela?
Je n'arrive pas

Posté par
tetras
re : limite 12-03-25 à 07:36

J'ai ouvert les yeux j'ai trouvé merci j'ai trouvé

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : limite 12-03-25 à 07:55

De rien, et à une autre fois sur l'île \;



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