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Logarithme népérien

Posté par
zartos
04-03-17 à 13:34

Salut,

J'ai besoin d'aide sur la 2)b)

Soit f la fonction définie sur ] -1 , +\infty [ par f(x) = \dfrac{x}{1+x} - ln(1+x)

On désigne par C sa courbe représentative.

1) a- Montrer que \lim_{ x\rightarrow (-1)^{+}} f(x) = -\infty

b- Dresser le tableau de variations de f.

c- Montrer que \lim_{+\infty} \dfrac{f(x)}{x} = 0 puis tracer C dans un repère orthonormé.

2) a- Montrer que, pour tout x \ge 1, \int_{1}^{x} ( ln(1 + \dfrac{1}{t}) - \dfrac{1}{1+t}) dt = xln(1 + \dfrac{1}{x}) - ln(2)

b) Déduire que, pour tout x \ge 1, xln(1 + \dfrac{1}{x}) \ge ln(2)

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
Fifooou
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 13:52

Salut , On doit etudier la fonction ln(1+1/t) -1/(1+t) ) et monter qu il positive sur (1,x) et 1<x . Et puisqu il l integral de cette fonction egale xlnx -ln2 alors ce dernier et positive  .

Posté par
lake
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 14:08

Bonjour,

On peut se servir de la question 1):

  -f(x)\geq 0 sur ]-1,+\infty[

et sur [1,+\infty[, -f\left(\dfrac{1}{t}\right)\geq 0 en posant x=\dfrac{1}{t}

Posté par
zartos
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 15:11

Ah je ne l'ai pas remarqué

Sinon la question d'après on me demande de monter que U_n = (1 + \dfrac{1}{n})^{n} puis de calculer sa limite que je ne parviens pas à faire. (La limite)

Avec V_n = \dfrac{n^{n}}{n!} et U_n = \dfrac{V_{n+1}}{V_n}

Posté par
lake
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 15:23

Tu sais (pour la seconde partie de l' inégalité, je ne suis pas sur que tu sais) que pour x>0:

  \dfrac{x}{1+x}\leq \ln\,(1+x)\leq x

En l' appliquant à \dfrac{1}{x}, on obtient:

  \dfrac{1}{1+x}\leq \ln\,\left(1+\dfrac{1}{x}\right)\leq \dfrac{1}{x}

On multiplie par x:

  \dfrac{x}{1+x}\leq x\, \ln\,\left(1+\dfrac{1}{x}\right)\leq 1

Et on passe à la limite.

Je ne sais pas si cela te convient...

Posté par
zartos
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 15:33

Wow c'est fort...

Mais il faut démontrer d'abord que ln(1+x) \le x pour  x \ge 0 non?

Et il manque une ligne à la fin je crois, où on passe à l'exponentielle pour obtenir U_n

Posté par
lake
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 16:34

Citation :
Mais il faut démontrer d'abord que ln(1+x) \le x pour  x \ge 0 non?

Normalement, oui. C' est ce qui me fait penser qu' il existe peut-être une solution plus en relation avec ton exercice. As-tu posté l' énoncé complet ?

Citation :
Et il manque une ligne à la fin je crois, où on passe à l'exponentielle pour obtenir U_n


Oui mais bon: si \lim\limits_{n\to +\infty}\ln\,( U_n)=1, cela revient à dire que \lim\limits_{n\to +\infty}U_n=e

Posté par
lake
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 16:37

Plus simplement:

\ln\,U_n=\dfrac{\ln\,\left(1+\dfrac{1}{n}\right)}{\dfrac{1}{n}}

A rapprocher d' une limite connue...

Posté par
zartos
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 16:41

Oui l'énoncé est complet et en voici le reste:

b) Montrer que pour tout n de N* U_n \ge 2

c) Déduire que pour tout n de N* ona V_n \ge 2^{n-1} puis déduire la limite de V_n

Posté par
lake
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 16:52

Pour b), tu utilises 2)b).

Pour c) tu utilises V_{n+1}\geq 2\,V_n d' après la question précédente et récurrence.

Posté par
lake
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 16:53

Tu as vu 16h37 ?

Posté par
zartos
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 16:56

Citation :
Plus simplement:

\ln\,U_n=\dfrac{\ln\,\left(1+\dfrac{1}{n}\right)}{\dfrac{1}{n}}


Oui! Je crois que c'est mieux approprié à l'exercice !

Merci beaucoup

Posté par
lake
re : Logarithme népérien 04-03-17 à 16:58

Citation :
Oui! Je crois que c'est mieux approprié à l'exercice !


C' est certain; je cherchais un lien avec le reste mais il n' y en avait aucun!

De rien zartos



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