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logarithme neperien

Posté par
morgane55
27-03-15 à 17:24

P est une fonction définie sur [0;+[ par p(x) = (2x2)/(x2+1) - ln (1+x2)
1. Démontrer que sur l'intervalle [1;+[, l'équation p(x) = 0 admet une solution unique et donner un encadrement de d'amplitude 10-1.
Preciser le signe de p(x) sur l'intervalle  [0;+[. Alors pour la dérivée je trouve (x(-2x2+2))/(x2+1)2 et je trouve que p(x) est croissante de 0 à 1 et décroissante de 1 à + je trouve que p (1) = 1-ln (2) et que la limite en + c'est -. Pour je trouve 1.9 <<2.0 et pour le signe je trouve + de 0 à  1 et - sur [1;+[ est ce juste svp ??? Ensuite la suite de l'exercice : g est la fonction définie sur I = [0;+[ par g (x) = (ln (1+x2)/x si x > 0 et g(0) = 0.
1. Déterminer lim x0 de (g(x)-g(0))/x, en deduire que g est derivable en 0.
2. Déterminer une equation de la tangente T en x = 0 à Cg.
3. Vérifier que g(x) = (2ln (x))/x   + 1/x × ln (1+(1/x2)) pour tout x > 0.
4. Déduire lim x+ g(x).
5. Démontrer que pour tout réel x > 0, g'(x) = p(x)/x2
6. En déduire les variations de g. Construire T et Cg.

Posté par
tris34
re : logarithme neperien 27-03-15 à 18:09

Pour la 1 tappliques donc le corollaire du Tvi cest ca ? Dans ce cas faut préciser que P est continue, et qu'elle change de signe donc quelle sannule . Lunicité de la solution vient du fait que P est strictement decroissante sur [1 ,+[

Posté par
tris34
re : logarithme neperien 27-03-15 à 18:12

pour la question suivante  (g(x) - g(0)) / x  cest le taux daccroissement , a quoi est egale la limite du taux daccroissement ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 27-03-15 à 18:15

Jy arrive pas à cette question :/ je sais pas

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 27-03-15 à 18:16

Daccord merci jai reussi le debut c'est a partir du taux d'accroissement que je bloque..

Posté par
tris34
re : logarithme neperien 27-03-15 à 18:23

Ok , alors sinon le nombre dérivé ca te dit rien ? La limite quand x tend vers 0 de             (g(x)-g(0))/x cest g'(0) donc calcule la dérivée de g et regarde combien elle vaut en 0

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 27-03-15 à 20:43

Je trouve que c'est lim x 0 de ln (1+x2)/x2 mais ca fait 0 au denominateur et 0 en bas donc je comprends pas ??

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 08:07

Bonjour Morgane55 (et bonjour Tris34),


Je ne comprends pas trop ton cheminement.

On te demande de préciser le signe de p(x) sur l'intervalle  [0,+\infty[, et tu pars direct sur la variation (dérivée, croissance ...)

Nul part en fait tu ne parles (vraiment) du signe de p(x).


Ensuite, tu ne réponds pas à la question de Tris34, à savoir "le nombre dérivée ça ne te dit rien ?"
C'est dommage, car c'est justement l'esprit de la question de ton exercice.

La fonction p est dérivable en x_0   si   \lim_{x\to x_0}\frac{p(x)-p(x_0)}{x-x_0}   existe et est finie.

Si tel est le cas, alors la fonction  p  est dérivable en x_0  et cette limite s'appelle nombre dérivé de  p   en x_0 et se note p'(x_0).

Il correspond à la pente de la tangente à la courbe de la fonction  p   en x_0

Ici, ton x_0=0

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 08:09

... et on te propose la fonction g telle que g=\frac{ln(1+x^2)}{x}\text{ si }x>0\text{ et }g(0)=0

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 08:43

\lim_{x\to 0}\frac{g(x)-g(0)}{x-0}=\lim_{x\to 0}\frac{g(x)-0}{x}\text{ car par hypothèse }g(0)=0

=\lim_{x\to 0}\frac{g(x)}{x}=\lim_{x\to 0}\frac{\frac{ln(1+x^2)}{x}}{x}=\lim_{x\to 0}\frac{ln(1+x^2)}{x^2}=\lim_{X\to 0}\frac{ln(1+X)}{X}\text{ en posant }X=x^2

\lim_{x\to 0}\frac{g(x)-g(0)}{x-0}=\lim_{X\to 0}\frac{ln(1+X)}{X}=\lim_{X\to 0}\frac{ln(1+X)-0}{X-0}=\lim_{X\to 0}\frac{ln(1+X)-\overbrace{ln(1)}^{=0}}{X-0}=\lim_{X\to 0}\frac{ln(1+X)-\overbrace{ln(1+0)}^{=ln(1)=0}}{X-0}

Nous avons donc :

\lim_{x\to 0}\frac{g(x)-g(0)}{x-0}=\lim_{X\to 0}\frac{ln(1+X)-ln(1+0)}{X-0}

Posons k(X)=ln(1+X), et nous avons k(0)=ln(1+0)=ln(1)=0 et donc :

\lim_{x\to 0}\frac{g(x)-g(0)}{x-0}=\lim_{X\to 0}\frac{ln(1+X)-ln(1+0)}{X-0}=\lim_{X\to 0}\frac{k(X)-k(0)}{X-0}=k'(0)\text{ car la fonction }k(X)=ln(1+X)\text{ est dérivable en }X=0

Or :

k'(X)=\frac{1}{1+X}\text{ et donc }k'(0)=1

Donc :

\lim_{x\to 0}\frac{g(x)-g(0)}{x-0}=k'(0)=1

La fonction g est donc dérivable en 0

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 08:51

Voici la figure :

logarithme neperien

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 09:07

Merci beaucoup à  vous pour la question 1 du haut j'ai fait juste pour alpha et pour le signe ou pas svp ? Ensuite pour pa 2 il faut que je calcule la dérivée pour avoir l'équation de la tangente à x =0 ?

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 09:11

Citation :
pour la question 1 du haut

Dans ton énoncé ci-dessus il y a 2 question 1  (?)

Citation :
j'ai fait juste pour alpha et pour le signe ou pas svp ?

Moi y'en na pas bien comprendre

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 09:22

La question du haut c'est "Démontrer que sur l'intervalle  [...] Preciser le signe de p(x) syr l'intervalle  [0;+[ " et j'ai mis mes réponses au début, sont-elles juste ou non svp ?

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 09:33

C'est on ne peut plus brouillon et difficilement compréhensible .....

Citation :
pour le signe je trouve + de 0 à  1 et - sur [1;+[ est ce juste svp ???


Non, c'est faux.

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 09:42

Pourquoi c'est faux ? L'image de p(x) de 0 à  1 elle est positive non ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 09:48

Ah je sais c'est + de 0 à  alpha et - après  ?

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 09:53

C'est croissant de 0 à 1, et décroissant ensuite.

C'est positif de 0 à , et négatif ensuite.

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:02

D'accord merci il fait maintenant que je calcule la dérivée de g(x) pour trouver l'équation de la tangente je trouve g'(x) = 2x2/1+x2 -ln (1+x2 c'est ca ?

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:10

C'est beaucoup plus simple que cela (je n'ai pas dit plus facile).

C'est quoi une tangente pour toi ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:12

Une tangente c'est la droite qui passe par un point et elle touche la courbe en un point

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:16

Oui :

Une tangente est une droite.

Une tangente (à la courbe) touche la courbe AU point où elle est tangente à celle-ci (elle pourrait toucher la courbe aussi en d'autres points).

Donc :

Une tangente est une droite ==> comment écris-tu l'équation d'une droite, sous quelle forme ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:20

Y : mx+p ?

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:32

Citation :
Y : mx+p ?


Soit plus rigoureuse, y=mx+p ou bien encore y=ax+b

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:33

Donc ok sur cela.

Que représente m dans ton équation de la droite y=mx+p  ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:38

Le coefficient directeur et b c'est l'ordonne a l'origine il me semble

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:46

Citation :
Le coefficient directeur et b


Tu me parles de quoi au juste là ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:50

Ah non ewcusez moi ja0e dit n'importe quoi m c'est le coefficient directeur

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:53

m est effectivement le coefficient directeur.

Oui, tout à fait,  et c'est quoi le coefficient directeur ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 10:57

Cest en faite y/x c'est on compte le nombre de carreaux de l ordonné et on descend jusqu'à coupe un point fin je sais pas si c'est clair

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 11:01

Oui, en fait cela correspond à la pente de la droite.

Et elle est de combien cette pente justement pour cette droite tangente ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 11:06

Cest 1 ?

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 11:19

Oui, la pente est de 1.

Donc déjà tu sais que ton équation sera sous la forme y=mx+p=1\times x+p=x+p

Comment trouve t-on p à présent ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 11:23

On a f'(0)(x-0) + f(0) donc 1(x-0) + 0 ca donne que y = x c'est tout ?

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 11:25

p = ordonnée à l'origine, donc en x=0.

En x=0, on a g(0)=0  (et non pas f comme tu l'as mis, on te demande pour g ...)

donc y=x

Regarde la figure au post de 08:51

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 11:29

Ah oui merci en faite c'était très rapide... pour la 3 je n'arrive pas du tout à prouver que g(x) = 2lnx/x   +1/x × ln(1+ 1/x2)

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 11:33

ln(1+\frac{1}{x^2})=ln(\frac{x^2+1}{x^2})=ln(x^2+1)-lnx^2=ln(x^2+1)-2lnx

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 11:43

Merci donc ca donne 2lnx/x + 1/x × ln (x2+1) - 2lnx donc 2lnx/x + ln (x2+1)/x -2lnx/x et donc 2lnx/x s'élimine et il reste ln(1+x2)/x c'est ca svp ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 13:15

??

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 13:46

Tu dois bien voir si "tu retombes sur tes pieds" , non ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:02

Euh oui.. pour la limite en + je trouve 0 et pour les variations de f je trouve croissante de 0 à alpha et décroissante de alpha à + et pour construire T et Cf pouvez vous me tracer la courbe comme vous avez fait poir la fonction de tout à l'heure svp ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:02

De g pardon

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:03

T'es où là ? A quelle question ? (décidément, la rigueur .....)

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:07

La question 4 je trouve 0 et la 5. je trouve la bonne dérivée ensuite la 6. J'ai fait un tableau en disant que g était croissante de 0 à alpha et décroissante de alpha à + je pense que c'est ca et ensuite on me demande de construire T et Cg mais j'aimerais que vous me fassiez le graphique svp

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:12

C'est quoi T ?

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:22

L'équation de la tangente

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:30

Si tu avais bien compris tout ce qu'on a fait, tu verrais que la représentation graphique que tu me demandes a été faite à 08:51
Il suffit de prolonger le  segment vert pour avoir la droite T.

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:33

Non j'ai compris ce qu'on a fait mais vous n'avez pas tracé Cg je sais que T c'est la droite verte..

Posté par
Jedoniezh
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:38

Voilà

logarithme neperien

Posté par
morgane55
re : logarithme neperien 28-03-15 à 14:46

Merci beaucoup pour tout bonne après midi

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