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Variations de la fonction exponentielle

Posté par
BigTesla
23-04-23 à 18:34

Bonjour, j'espère que vous passer une bonne journée, je suis bloquer sur cette exercice portant sur la fonction exponentielle.
Voila l'exercice:
On considère la fonction f définie sur R par f(x) = ex−x − 1.
1. Étudier le sens de variations de la fonction f.
2. Construire le tableau de variations de f et en déduire le signe de f sur R.
3. En déduire que pour tout réel x, le quotient k(x)=ex-1/ex-x est bien défini

Voila mes réponses à ces questions mais je ne suis pas sur quelle sont bonnes:
1) La fonction exponentielle est strictement croissante sur IR, donc f(x)=ex-x-1 est strictement positive.
2) (voir la photo avec le message pour le tableau de variation)
3) je n'est pas repondu à la question mais j'ai une petite idée:
k(x)=ex-1/ex-x = e(-1)+(-x)= e1+x

Variations de la fonction exponentielle

Posté par
malou Webmaster
re : Variations de la fonction exponentielle 23-04-23 à 18:39

Bonjour
1) comment fais-tu pour connaître les variations ? N etudies tu pas le signe d'une dérivée habituellement ?

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 23-04-23 à 19:14

Bonjour, donc :
1 )  car exp'(x)=exp(x)

Posté par
Pirho
re : Variations de la fonction exponentielle 23-04-23 à 19:23

Bonjour,

BigTesla @ 23-04-2023 à 19:14

donc :
1 )  car exp'(x)=exp(x)


en attendant le retour de malou  que je salue

tu n'as jamais  étudié le sens de variations d'une fonction?

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 23-04-23 à 19:44

j'ai déja mis un réponse avant celle la, pouvez vous m'aider ?

Posté par
Pirho
re : Variations de la fonction exponentielle 23-04-23 à 19:51

ça n'a rien à voir avec la question posée

tu dois bien avoir "la méthode d'étude" dans ton cours, non?

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 23-04-23 à 20:27

Pardon, j'ai une autre solution:
Soit f, la fonction définie sur IR par f(x) = ex-x-1. Sa dérivée est f'(x) = x x ex-x-1 = ex2-x-1. D'après le cours, si f'(x) 0 alors f est croissante, si f'(x) 0 alors f est décroissante. On peut en déduire que f est croissante sur IR.

Posté par
malou Webmaster
re : Variations de la fonction exponentielle 23-04-23 à 21:41

Revois ta dérivée, elle n'est pas juste

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 23-04-23 à 23:10

Soit f, la fonction définie sur IR par f(x) = ex-x-1. Sa dérivée est: 𝑓'(𝑥) = 𝑒x - 1 La dérivée est toujours positive pour tout réel de x sur R , car l'exponentielle est une fonction croissante sur R et la constante -1 est négative. Cela signifie que la fonction f est croissante sur R.

Posté par
Pirho
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 08:35

ta dérivée est juste mais ta déduction est fausse.

quand vas-tu tracer le tableau de variations ?

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 11:47

donc pour la 1)Soit f, la fonction définie sur IR par f(x) = ex-x-1. Sa dérivée est: 𝑓'(𝑥) = 𝑒x - 1 La dérivée est toujours positive pour tout réel de x sur R , car l'exponentielle est une fonction croissante sur R et la constante -1 est négative. Cela signifie que la fonction f est décroissante  sur R.
J'ai mis le tableau de variation dans le premier post mais si vous dite cela c'est ça ne doit pas être bon.

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 11:55

Et c'est à la question 2) qu'il faut construire le tableau de variation

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 12:21

Bonjour

Avez-vous résolu  \text{e}^x >1 ?

Apparemment non.
Si vous dites que f est à la fois croissante et décroissante sur \R, elle est constante.

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 12:41

donc f est bien croissante c'est bien ce que j'avais dit non ?

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 12:43

onc pour la 1)Soit f, la fonction définie sur IR par f(x) = ex-x-1. Sa dérivée est: 𝑓'(𝑥) = 𝑒x - 1 La dérivée est toujours positive pour tout réel de x sur R , car l'exponentielle est une fonction croissante sur R et la constante -1 est négative. Cela signifie que la fonction f est croissante sur R.

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 13:06

Que vaut \text{e}^0 ?

Ensuite \text{e}^0-1 =?

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 13:11

e^0 -1 = 1-1 = 0

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 13:18

Résolvez maintenant

  \text{e}^x-1 >0   ou \text{e}^x-\text{e}^0 >0

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 13:38

e^x -e^0 = x-1 = e^x - 1

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 13:52

Non

\text{e}^0-1 >0\iff \text{e}^x>\text{e}^0 \iff x>0

Signe de f'(x)

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 15:17

Donc avec cette afirmation, la fonction f est bien croissante.
Pouvez vous me faire un résumé de ce que nous avons dit pour la question 1) ?

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 15:25

On a montré que

 f'(x)=0 si et seulement si  x=0

Il en résulte que

si  x\in]0~;~+\infty[, \ f'(x) > 0 par conséquent la fonction f est strictement croissante sur cet intervalle.

si  x\in]-\infty~;~0[, \ f'(x) < 0, par conséquent la fonction f est strictement décroissante sur cet intervalle.

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 18:09

Comment puis-je mettre cela sous forme de réponse ?
Est ce que cela ça va ?:
1) Soit f, la fonction définie sur IR par f(x) = ex-x-1. Sa dérivée est:
f'(x) = e0 - 1 = 1-1 = 0
e0 - 1 >    ex > e0   x > 0  Donc f'(x) = 0 si et seulement si x = 0
Par conséquent:
- Si x\in]0~;~+\infty[, \ f'(x) > 0  par conséquent la fonction f est strictement croissante sur cet intervalle.
-Si  x\in]-\infty~;~0[, \ f'(x) < 0 par conséquent la fonction f est strictement décroissante sur cet intervalle.

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 18:29

Vous avez oublié quelques morceaux

Soit f, la fonction définie sur \R par f(x) = \text{e}^{x}-x-1.

Sa dérivée est : f'(x)=\text{e}^x-1

Étudions le signe   Nous savons que \text{e}^0=1

Résolvons \text{e}^x-\text{e}^0>0

La fonction x\mapsto \text{e}^x est une bijection strictement croissante de  \R sur \R_*^+

\text{e}^x>\text{e}^0\iff x>0

puis les deux phrases de conclusion

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 18:39

pas besoin de détailer toutes les étapes ? Je suis en première

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 18:40

Je veut dire il n'y a pas besoin de remettre toute la démarche par étape ?

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 18:55

En général, c'est préférable.  Cela permet aussi de comprendre de mieux en mieux ce qui est effectué.   Vous rédigez comme vous l'entendez.

Là, vous aviez oublié d'écrire la fonction dérivée

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 18:59

Et je n'ai pas encore abordé le terme de "Bijective" et tout ce qui en découle car je suis en premère.

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 19:09

Bien, alors simplifiez la rédaction

Comment résolvez-vous  \text{e}^x= k ?

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 19:17

Vous avez la résolution de \text{e}^a>\text{e}^b

vous en déduisez  a>b    vous pouvez alors utiliser cela

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 19:57

est ce qu'il n'y a tout simplement un autre terme que "bijective" à utiliser ?

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 20:08

Vous ne l'utilisez pas

on sait que si \text{e}^a >\text{e}^b \ $alors $ \  a>b

On applique ceci à votre problème

\text{e}^x >\text{e}^0 \ $alors $ \  x>0

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 20:25

1) Soit f, la fonction définie sur ℝ par f(x) = e^x-x-1. Sa dérivée est :    
f'(x) = e^x-1.
Étudions maintenant le signe : Nous savons que e^0= 1.  

Résolvons  e^x-e^0  > 0. on sait que si e^a>e^b alors a>b  

Par conséquent :  

- Si 𝓍∈]0;+∞[, f′(x)>0   alors la fonction est strictement croissante sur cet intervalle.  

-Si  𝓍∈]−∞;0[,f′(x)<0 alors la fonction est strictement décroissante sur cet intervalle.
Est ce que cela est correcte maintenant ?

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 20:35

Oui sauf que j'aurais mis  
si x appartient à  x \in ]0 ; +\infty[, alors f'(x)>0 par conséquent la fonction est strictement croissante sur cet intervalle.    

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 20:36

Désolé, il y a un peu de redondance.

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 20:43

qu'est ce que je supprime ?

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 20:57

  Ce qu'il faudrait garder


1 ) Soit f, la fonction définie sur ℝ par f(x) = e^x-x-1. Sa dérivée est :    
f'(x) = e^x-1.
Étudions maintenant le signe : Nous savons que e^0= 1.  

Résolvons  e^x-e^0  > 0. on sait que si e^a>e^b alors a>b  

Donc:  

si  x \in ]0 ; +\infty[, alors f'(x)>0 par conséquent la fonction est strictement croissante sur cet intervalle.

  si  x \in ]-\infty ; 0[, alors f'(x)<0 par conséquent la fonction est strictement décroissante sur cet intervalle.
On passe ensuite au tableau

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 21:25

Donc dans le tableau de variation attaché avec le message. Je ne suis pas sur que cela soit correcte mais pour avancer il faut ce tromper donc voila.

Variations de la fonction exponentielle

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 21:38

On vient de dire que sur ]-\infty~;~0[ la dérivée était négative  et que la fonction était décroissante ; ce qui aurait dû se traduire par un 0 sur la ligne des valeurs et par une flèche allant vers le bas  sur cet intervalle.  

On étudie le sens de variation de f pas de la fonction exponentielle.  Son étude ayant été effectuée dans le cours, elle n'a donc peu d'intérêt si l'on se contente que de cette fonction.

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 24-04-23 à 23:45

Oui bien sur! pardon j'ai dormi 3h donc je suis pas très frais. Pouvez vous me faire le tableau de variation ? Car je ne trouve pas de tableau correspondant. pour vous montrer que j'ai bien compris:       x - 0 +
signe  f'(x)                             -
  variation de e^x                avec la flèche vers le bas
                                      

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 00:46

C'est un tout.   Pourquoi ne garder que \text{e}^x

 f(x)=\text{e}^x-x-1

Variations de la fonction exponentielle

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 01:19

Pas besoin de dire que la fonction est négative car tout est dans le tableau non ?

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 01:55

Je vous demande l'ultime service ! ,Pouvez vous construire l'image de la courbe c1(en vert) par rapport à la droite d'ordonnée y = 1/2
ce n'est pas en rapport avec cette exercice mais je n'arrive pas à faire une courbe symétrique de C1 par rapport à la droite des ordonnées en retouchant l'image qui soit très similaires.

Variations de la fonction exponentielle

Multipost interdit

Posté par
PLSVU
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 09:27
Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 09:35

Je ne comprends pas votre message de 1 h 19.

On a fait l'étude de f : dérivée, signe de la dérivée, sens de variation. Le tableau ne fait que résumer tout cela en plus visuel

Quant à la construction du symétrique, vous le faites point par point.

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 14:20

Non mais c'est au cas ou car certains prof sont un peu sévère. Mais oui je sais tout est résumé dans le tableau.

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 14:34

Si vous avez calculé f(0) vous avez obtenu 0, par conséquent le minimum de la fonction étant 0 la fonction n'est jamais strictement négative. Pourquoi avez-vous dit qu'elle était négative ?

Posté par
BigTesla
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 15:46

Voici ma réponse pour la question 3): En effet, la fonction exponentielle 𝑒x est strictement croissantes sur ℝ, donc pour tout x>  0, on a 𝑒x> 𝑒0= 1, et pour tout x < 0, on a 𝑒x<  𝑒0 =1. D'autre part, la fonction x est également strictement croissante sur ℝ, donc pour tout x ≠ 0, on a 𝑒x> x si > x 0, et  𝑒x<  x si x <  0. Ainsi, on a toujours 𝑒x- x > 0 pour tout x réel, ce qui montre que le dénominateur de k(x) est non nul pour tout x réel.

Par conséquent, le quotient k(x) est bien défini pour tout réel x.

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 16:03

  On a montré que pour tout  x\in \R ,\ \text{e}^x-x-1\geqslant 0

d'où \text{e}^x-x\geqslant 1  Par conséquent \text{e}^x-x ne peut être nul La fonction k est donc définie sur \R

Posté par
hekla
re : Variations de la fonction exponentielle 25-04-23 à 16:05

On a demandé en déduire, il ne faut donc pas reprendre ce qui a été fait

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