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Logarithme terminale ES

Posté par
martin989
11-02-19 à 13:59

Bonjour,

Pouvez-vous m'aider pour l'exercice suivant ? Voici l'énoncé:

Soit f la fonction définie sur l'intervalle ]0.5 ; + infini[ par f(x) = ln [(2x-1)/(x+2)] et Cf sa courbe représentative dans un repère du plan.
L'objet de cet exercice est de justifier les affirmations suivantes:

1ère affirmation: Pour tout x de l'intervalle ]0.5 ; + infini[, on peut écrire f(x) = ln(2x-1) - ln(x+2)

Ici j'ai justifié cette afirmation selon la propriété dans laquelle ln (a/b) = ln a - ln b.
Est-ce suffisant?


2ème affirmation: La fonction f est croissante sur l'intervalle ]0.5 ; + infini [
J'ai voulu dériver la fonction pour ensuite faire un tableau de variation. Sauf que pour la dérivée je trouve : 2/ 2x-1 - 1/x+2
comment la simplifier davantage?


3ème affirmation:: Soit D la tangente à la courbe Cf au point d'abcisse 3. Une équation de D est y = 0.2(x-3)
ici je pense que je dois m'aider de la dérivée égale à y ??

4ème affirmation: L'équation f(x) = 0 admet une unique solution
Utilisation du théorème des valeurs intermédiaires ??

5ème affirmation: L'équation f(x) = ln2 n'admet pas de solution


J'ai écrit en italique mes idées
Merci de votre aide

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:14

Bonjour

il faudrait aussi justifier que les logarithmes aient un sens

question   réduction au même dénominateur comme à chaque fois que l'on a des fractions à additionner  n'oubliez pas les parenthèses

\dfrac{2}{5}-1 \not = 0.2 utilisez le calcul fait lors de l'affirmation 2

beaucoup plus simple  \ln 1=0

faudrait faire les calculs

Posté par
martin989
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:23

Bonjour,
Merci de votre réponse.

Oui en effet j'ai oublié d'écrire en parenthèse. Pour l'affirmation je n'ai pas très bien compris ce que vous avez écrit. Ma dérivée est fausse ?
Ou bien vous vouliez dire de faire la chose suivante:
f(x) = ln(2x- 1 ) - ln(x+2)
        = ln(2x-1-x-2)
        = ln(x - 3)

puis je dérive ce qui donne comme résultat: f'(x) = 1 / x - 3 ?

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:25

au temps pour moi

3)  oubli d'un dénominateur   f'(3)=0,2  donc affirmation vraie

Posté par
martin989
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:28

Ah non pardon je viens juste de comprendre ce que vous aviez écrit. Je les ai mis au même dénominateur et je trouve comme résultat 5 / (2x-1) (x+2)

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:30

la dérivée est correcte mais vous vouliez le signe donc le meilleur moyen est de faire  la somme des fractions

  f'(x)=\dfrac{2}{2x-1}-\dfrac{1}{x+2}=\dfrac{2(x+2)-1(2x-1)}{(2x-1)(x+2)}

ce que vous avez fait et contraire à la justification de l'affirmation 1

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:31

parti trop vite

est contraire

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:32

d'accord pour l'autre forme de la dérivée

Posté par
martin989
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:34

Pour l'affirmation 2:

Oui je viens de rédiger ca à l'instant sur mon brouillon. J'ai quand même continué à développer la dérivée f'(x) pour simplifier davantage.
Ensuite j'ai fait un tableau de variation et puisqu'il faut se concentrer sur l'intervalle ]0.5 ; + infini [ la courbe est toujours positive et croissante, elle ne s'annule pas dans cet intervalle

Posté par
martin989
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:40

Pour l'affirmation 3:

J'ai, comme vous l'aviez écrit, dérivé f'(3) et j'ai trouvé 0.2
Est-ce suffisant pour justifier qu'il s'agit du coefficient directeur ?

Pour l'affirmation 4:
Je dois juste écrire que ln(1) = 0 donc la fonction admet une unique solution ?

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 14:53

affirmation 2  il ne faut pas confondre croissante avec positive  

la dérivée est positive sur un intervalle la fonction est croissante sur ce même intervalle
ici vous avez la fonction croissante sur l'ensemble de définition mais elle n'est pas positive sur ce même ensemble

vous trouvez bien une solution à f(x)=0

pour le coefficient directeur pas de problème c'est l'interprétation géométrique du nombre dérivé
il faudrait vérifier aussi que f(3)=0

équation d'une tangente  y=f(a)+f'(a)(x-a)

4) il faut la résoudre

soit retour à l'écriture première soit \ln(2x-1)-\ln(x+2)=0


les affirmations ne sont pas indépendantes  la raison de l'une sert à justifier l'autre  
ce qui permet de vérifier si la réponse est due au hasard ou non

Posté par
martin989
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 15:29

Très bien merci j'ai réussi à calculer la tangente et j'ai retrouvé le résultat de l'affirmation 3.

Concernant l'affirmation 4, voici mes calculs:
ln [(2x-1)/(x+2)] = 0

e^ln[(2x-1)/(x+2)] = 0

(2x-1)/ (x+2) = 0

2x-1 = 0
2x = 1
x = 1/2

donc l'unique solution est x=1/2

est-ce correct?

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 15:37

non car vous avez bien vu que f(3)=0

je vous ai dit aussi que \ln 1=0


vous auriez dû résoudre

\ln\left(\dfrac{2x-1}{x+2}\right)=\ln 1

donc  \dfrac{2x-1}{x+2}=1

ou en utilisant l'autre forme

\ln(2x-1)-\ln (x+2)=0 soit \ln (2x-1)=\ln(x+2)

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 15:39

si vous prenez l'exponentielle il faut le prendre des deux côtés de =
vous auriez eu alors  =\text{e}^0 et ceci vaut 1

Posté par
martin989
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 15:47

ah oui en effet.
Je vais reprendre mes calculs mais avec la deuxième forme de f(x) soit:

ln(2x - 1) - ln(x+2) = 0
ln (2x -1) = ln (x+2)

e^ln(2x-1) = e^ln(x+2)

2x - 1 = x +2
x = 3

et j'ai aussi refait avec la première forme de f(x) en modifiant mon erreur e^0 = 1; et je trouve aussi comme solution x = 3

Posté par
martin989
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 15:50

Pour l'affirmation 5 l'affirmation est juste, voici mes calculs:

ln [(2x-1) / (x+2) ] = ln (2)

e^ln[(2x-1)/(x+2)] = e^ln(2)

(2x-1)(x+2) = 2
2x - 1 = 2x +4
0 = 3 (impossible)

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 16:01

pourquoi passer par l'exponentielle  ? n'avez-vous point vu

A>0\ ,B>0\  \ln A=\ln B \iff A=B

Posté par
martin989
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 16:12

je ne savais pas cette propriété, dans tous les exercices que j'ai vu il fallait passer par l'exponentielle pour annuler ln

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 16:19

c'est réinventer la roue à chaque fois

A et B étant strictement positifs

\ln A=\ln B

on applique la fonction exponentielle

\text{e}^{\ln A}=\text{e}^{\ln B}

donc A = B

si A = B en appliquant la fonction \ln on a \ln A=\ln B

Posté par
martin989
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 19:26

Très bien je note

Merci beaucoup pour votre aide

Posté par
hekla
re : Logarithme terminale ES 11-02-19 à 20:06

de rien



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