1Ère - Exercices Corrigés - Fonction Exponentielle - Propriétés Analytiques / Rue De Spa 2
x − 1 = 0 ⇔ x = 1 x - 1= 0 \Leftrightarrow x=1 x + 1 = 0 ⇔ x = − 1 x +1= 0 \Leftrightarrow x= - 1 On peut commencer à dresser le tableau de signes: Pour chaque facteur, le coefficient directeur est 1 1 donc positif. L'ordre des signes sera donc pour chaque ligne - 0 + On termine en utilisant la règle des signes: 3 - Signe d'un quotient La méthode est similaire à celle du paragraphe précédent à une exception près: Il faut étudier l'ensemble de définition du quotient. En effet, pour que le quotient soit défini, il faut que son dénominateur soit différent de 0 0. Les valeurs « interdites » seront symbolisées par une double barre verticale sur la dernière ligne du tableau. Exemple 5 Dresser le tableau de signes de l'expression 1 − x 3 x + 1 2 \frac{1 - x}{3x+12}. L'expression 1 − x 3 x + 1 2 \frac{1 - x}{3x+12} est définie si et seulement si 3 x + 1 2 3x+12 est différent de 0. Or: 3 x + 1 2 = 0 ⇔ 3 x = − 1 2 3x+12=0 \Leftrightarrow 3x= - 12 3 x + 1 2 = 0 ⇔ x = − 1 2 3 \phantom{3x+12=0}\Leftrightarrow x=\frac{ - 12}{3} 3 x + 1 2 = 0 ⇔ x = − 4 \phantom{3x+12=0}\Leftrightarrow x= - 4 Donc l'expression 1 − x 3 x + 1 2 \frac{1 - x}{3x+12} est définie sur R \ { − 4} \mathbb{R} \backslash \{ - 4\}.
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Comment étudier le signe d'une fonction comprenant la fonction exponentielle? La fonction exponentielle est toujours positive: e^x strictement supérieur à 0 avec x∈R Pour l'étude de signe d'une fonction, on dresse un tableau de signe avec à chaque ligne tous les facteurs et quotient qui la composent. La dernière ligne sera la "synthèse" de toutes les lignes en appliquant la règle de signes. Attention au quotient: un quotient ne doit pas être nul, c'est la valeur interdite.
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Fonction Exponentielle de base e Nous allons voir dans ce cours, la fonction exponentielle: Propriétés importantes à savoir surtout quand on simplifie des expressions contenant l'exponentielle; Dérivabilité; Tableau de variations, Limites en l'infini et la courbe représentative. Définition: La fonction exponentielle de base e, est notée exp, telle que pour tout réel x, on a exp: x ⟼ e x. Le réel e est égal à environ 2, 718 ( e = e 1 = 2. 718281828 et cette valeur approchée peut être retrouvée à l'aide d' une calculatrice scientifique ainsi que la courbe représentative). Propriétés: a) e 0 = 1 et e 1 = e Dans les propriétés qui suivent, nous allons voir les mêmes propriétés déjà vu en puissances ( Voir Produit de puissances et Quotient de puissances). Pour tout x et y, on a: b) e x > 0 c) e x + y = e x e y d) e – x = 1/e x et e x = 1/e – x e) e x-y = e x /e y f) ( e x) y = e xy Exercice: Simplifier des écritures contenant l' exponentielle: A = e 4 × e −6 / e −7 B = ( e -6) 5 × e −4 C = 1/( e -3) 2 + ( e 4) −1 / e 2 × e -6 Correction: A = e 4 × e −6 / e −7 = e -2 / e −7 ( Voir Quotient de puissances).
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En, cette méthode se comprend en se disant que la fonction exponentielle croit « infiniment » plus vite que la fonction qui à x associe x. Comparée à l'exponentielle, cette fonction est alors aussi négligeable que si elle valait 1. On dit alors que: la fonction exponentielle l'emporte sur la fonction qui à x associe x en l'infini et en zéro. Remarque: la fonction qui à x associe x est appelée fonction identité. 6/ Dérivée de fonctions composées Exemple: Soit la fonction f définie sur R par: u en tant que fonction polynôme est dérivable sur R La fonction exponentielle est dérivable sur R donc sur u( R). Par composition, f est dérivable sur R Et pour tout réel x: f ' (x) = (6x - 5) x ex = (6x -5) Cas général: Si u est une fonction définie et dérivable sur un intervalle I alors la fonction f définie par: f (x) = eu(x) est définie, dérivable sur I et pour tout x de I: f ' (x) = u' (x) x eu(x) formule que l'on peut énoncer plus rapidement sous la forme: (eu)' = u'e Vous avez choisi le créneau suivant: Nous sommes désolés, mais la plage horaire choisie n'est plus disponible.
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SOLUTION 1. est dérivable sur et, pour tout réel, Or, ce qui est vrai pour tout nombre réel L'équation n'admet pas de solution. Donc sur et est strictement croissante sur 2. est dérivable sur et, pour tout réel, Or, pour tout réel, donc sur Par conséquent, est strictement décroissante sur Pour s'entraîner: exercices 33 et 34 p. 171
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