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problème ouvert

Posté par
canneton
18-01-17 à 22:27

Bonsoir, j'ai un dm a rendre la semaine prochaine sur les fonctions exponentielle mais je ne comprend pas trop ce qu'il faut faire
énoncé :
soit k un réel  quelconque. Déterminer, en fonction ddes valeurs de k, le nombre de solutions de l'équation: e^(2x)-2x+k=0

Voilà je ne sais pas trop par ou commencer...
merci d'avance

Posté par
StormTK9
re : problème ouvert 18-01-17 à 22:33

Bonsoir, commence déjà par la dérivée.

Posté par
canneton
re : problème ouvert 20-01-17 à 10:31

Effectivement je ny avais pas du tout penser
f(x)= e^(2x)-2x+k
f'(x)= e^(2x)-2

Faut t'il étudier les variation de cette fonction ou c'est inutile ?

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 20-01-17 à 11:25

Bonjour
ta dérivée est fausse
et je ne vois pas bien le raisonnement "commence " par dériver ?...ça occupe certes, mais ensuite

toujours préférer un raisonnement ou une méthode qu'à un calcul non justifié....
e^(2x)-2x+k=0 peut s'écrire 2x-e^(2x)=k
j'étudie la fonction auxiliaire f définie par f(x)=2x-e^(2x)
et ensuite tu discutes de l'équation f(x)=k avec k paramètre réel.

Posté par
canneton
re : problème ouvert 20-01-17 à 14:37


f(x)= 2x-e^(2x)
e^(2x) est de la forme e^u  avec U(x) = 2x et U'(x) = 2
donc la dérivé de e^(2x) est  2*e^(2x)
donc f'(x)= 2-2*e^(2x)
c'est ça ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : problème ouvert 20-01-17 à 15:20

oui

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 20-01-17 à 16:19

continue maintenant avec la piste donnée à 11h25

Posté par
canneton
re : problème ouvert 20-01-17 à 22:57

Qu'entendez vous par "discute de l'équation f(x)=k, avec k paramètre réel " ?
Merci d'avance

Posté par
bbjhakan
re : problème ouvert 20-01-17 à 23:14

as-tu dressé le tableau de variations de la fonction f que t'a indiquée malou?
en ajoutant les limites et valeurs importantes, tu devrais y voir plus clair

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 11:07

j'ai trouvé que sur ]-;0[ la fonction f est décroissante
et sur [0; +[ est elle croissante
l'image de 0 est -1
la limite en moins l'infini est 2 et la limite en plus l'infini est +

est ce que cela vous semble correcte?

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 11:08

peux-tu nous dire comment tu as démontré tes signes de dérivée ?

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 11:22

j'ai étudier le signe de f'(x)
f'(x)=2_2e^(2x) = 2(1-e^(2x))
1-e^(2x)=0
e^(2x)=1
e^(2x)=e°
2x=0
x=0

Donc f'(x) est négative sur ]-;0] et positive sur [0; +[

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 11:24

là tu as étudié quand la dérivée s'annulait
mais en aucun cas le signe de la dérivée

résous 2(1-e^(2x)) > 0 par exemple

Posté par
Glapion Moderateur
re : problème ouvert 21-01-17 à 11:36

ben si, il a écrit :

Citation :
Donc f'(x) est négative sur ]-;0] et positive sur [0; +[

et c'est juste !
Donc maintenant que tu as les variations et donc le graphe :
problème ouvert
tu vas pouvoir conclure. tu regardes suivant les valeurs de k, quand est-ce que la droite horizontale y = k coupe ou pas le graphe en 2 points, 1 point ou pas du tout.

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 11:41

Glapion, le résultat est le contraire de ce qu'il a écrit........

Posté par
Glapion Moderateur
re : problème ouvert 21-01-17 à 11:44

ha oui je n'avais pas vu ! désolé malou et canneton

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 12:00

je dois avouer que je suis un peu perdu...

2(1-e^(2x)) > 0
2-2e^(2x) >0
2 > 2e^(2x)
0 > (2e^(2x))/2
j'ai ensuite simplifier par 2 et ca me donne 0 > e^(2x)

de la meme manière,  2(1-e^(2x)) <0 donne  0 < e^(2x)...
c'est ca ?

ce qui voudrait dire que sur ]- ; 0] f'(x) > 0
et sur [0; +[, f'(x) < 0

cela vous parait mieux ?

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 12:03

et donc f(x) est croissante puis décroissante...

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 12:06

peut-être
mais c'est faux

Citation :
2 > 2e^(2x)
0 > (2e^(2x))/2
j'ai ensuite simplifier par 2 et ca me donne 0 > e^(2x)


quand tu divises 2 par 2, ...ça fait combien au juste.....

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 12:11

a oui dsl, je recommence

2(1-e^(2x)) > 0
2-2e^(2x) >0
2 > 2e^(2x)
1 > (2e^(2x))/2
j'ai ensuite simplifier par 2 et ca me donne 1 > e^(2x)

de la meme manière,  2(1-e^(2x)) <0 donne  1 < e^(2x)...
c'est ca ?

ce qui voudrait dire que sur ]- ; 0] f'(x) > 1
et sur [0; +[, f'(x) < 1

et donc la fonction est croissante puis décroissante

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 12:23

et donc la limite en moins l'infini est -
et la limite en plus infini est -

la fonction f est donc croissante sur ]-; 1[ et décroissante sur ]1; +[
pour l'image de 1 on a (e²-2)

Posté par
Glapion Moderateur
re : problème ouvert 21-01-17 à 12:36

Citation :
l'image de 1 on a (e²-2)

non f(x)= 2x-e2x, f (1) = 2-e²
mais on s'en fout de f(1), c'est f(0) qui est intéressant.

termine, je t'avais dit :
tu vas pouvoir conclure. tu regardes suivant les valeurs de k, quand est-ce que la droite horizontale y = k coupe ou pas le graphe en 2 points, 1 point ou pas du tout.

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 12:54

oui donc f(0) =-1

pour k strictement supérieur a -1, il n'y a pas de solution
pour K=-1 une solution
et pour K<-1 deux solutions

c'est ca ?

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 13:09

je repasse sur le sujet
le signe de la dérivée est toujours mal démontré 12h11

Citation :
et ca me donne 1 > e^(2x)

Citation :
ce qui voudrait dire que sur ]- ; 0] f'(x) > 1

non....

tu dois terminer la résolution de ton inéquation 1 > e^(2x) pour trouver les valeurs de x qui répondent à ça
et tu en déduiras que sur cet intervalle trouvé, alors 2(1-e^(2x)) > 0 c'est à dire que la dérivée sera positive

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 13:35

1 > e^(2x)
0 > e^(2x) - 1

Donc e^(2x) - 1=0

e^(2x)=e°
2x=0
x=0

alors sur ]-;0[ la dérivé est positive et sur [0; +[ la dérivé est négative

je suis pas sur d'avoir compris ce que vous attendiez...

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 13:39

non, tu réécris la recherche de la valeur qui annule

pour trouver le signe, tu dois résoudre ton inéquation jusqu'au bout
f'(x)=2_2e^(2x) = 2(1-e^(2x))
f'(x) > 0 pour
1 > e^(2x)
e^0 > e^(2x)
0 > 2x
ce qui donne x < 0 soit ]- ; 0 [

à savoir : dans une épreuve de bac ou autre, toute l'attention des correcteurs est sur ce passage d'étude du signe de la dérivée, puisque c'est là que tu démontres ou pas ton tableau de variations

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 13:52

f'(x) > 0 pour
1 > e^(2x)
e^0 > e^(2x)
0 > 2x
ce qui donne x < 0 soit ]- ; 0 [
et f'(x)<0 pour
2-2e^(2x)<0
2e^(2x)<2
e^(2x)-1<0
e^(2x)<1
e^(2x)<e°
2x<0
x<0 soit ]0;+[

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 13:54

tout le début OK

Citation :
et f'(x)<0 pour
2-2e^(2x)<0
2e^(2x)<2 ce passage est faux

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 13:59

Je ne comprend pas pourquoi
faut-il inverser < et mettre > a la place ?

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 14:01

mais ce n'est pas de la magie....
et f'(x)<0 pour
2-2e^(2x)<0
j'ajoute 2e^(2x) aux deux membres

2 < 2e^(2x)
et je poursuis sans avoir fait d'erreur

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 14:08

d'accord donc
f'(x)<0 pour
2-2e^(2x) <0
2<2e^(2x)
1<e^(2x)
e°<e^(2x)
0<2x
0<x soit [0;+[

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 14:11

oui, maintenant tu as réellement démontré l signe de la dérivée
voilà ce qu'on attend de toi avant de remplir un tableau de variations

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 14:45

d'accord merci
en ce qui concerne les valeurs pour le tableau de variation, pensez vous qu'elles sont justes?

limite en - est -
image de 0 est -1
limite en + est -

f est croissante puis d'écroissante

quand k est strictement superieur a -1 il n'y a pas de solution
quand k = -1  il y a une seule solution
quand k est srtictement inférieur a -1 il y a deux solutions

merci d'avance pour votre aide

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 14:55

c'est OK cette partie !

Posté par
canneton
re : problème ouvert 21-01-17 à 15:03

merci bcp

Posté par
malou Webmaster
re : problème ouvert 21-01-17 à 15:07

de rien ! prête bien attention à la démonstration de tes signes de dérivée



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