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Exercice 3 (5 points) On a représenté, ci-après, la courbe C \mathscr{C} d'une fonction définie et dérivable sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5] ainsi que la tangente T T à cette courbe au point O O, origine du repère. On note f ′ f^{\prime} la fonction dérivée de la fonction f f. Partie A Préciser la valeur de f ( 0) f(0). La tangente T T passe par le point A ( 1; 3) A(1~;~3). Déterminer la valeur de f ′ ( 0) f^{\prime}(0). On admet que la fonction f f est définie sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5] par une expression de la forme: f ( x) = ( a x + b) e − x + 2 f(x)=(ax+b)\text{e}^{ - x}+2 où a a et b b sont deux nombres réels. Ds exponentielle terminale es 9. Montrer que pour tout réel x x de l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5]: f ′ ( x) = ( − a x + a − b) e − x. f^{\prime}(x)=( - ax+a - b)\text{e}^{ - x}. À l'aide des questions 1. et 2., déterminer les valeurs de a a et b b. Partie B Par la suite, on considèrera que la fonction f f est définie sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5] par: f ( x) = ( x − 2) e − x + 2. f(x)=(x - 2)\text{e}^{ - x}+2.
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Fonction exponentielle Définition et propriété Il existe une unique fonction $f$ dérivable sur $\R$ telle que $f\, '=f$ et $f(0)=1$. C'est la fonction exponentielle. Elle est notée exp. Le nombre $e$ est l'image de 1 par la fonction exponentielle. Ainsi $\exp(1)=e$. A retenir: $e≈2, 72$. Pour tout $p$ rationnel, on a $\exp(p)=e^p$. Par extension, on convient de noter: pour tout $x$ réel, $\exp(x)=e^x$. Ainsi exp(0)$=e^0=1$. Ds exponentielle terminale es 8. exp(1)$=e^1=e$. Dérivées La fonction $e^x$ admet pour dérivée $e^x$ sur $\R$. Ainsi: $(e^x)'=e^x$ Si $a$ et $b$ sont deux réels fixés, alors la fonction $f$ définie par $f(x)=e^{ax+b}$ est dérivable, et on a: $f'(x)=a×e^{ax+b}$ Exemple Dériver chacune des deux fonctions suivantes: $f(x)=3e^x+7x^3+2$. $g(x)=0, 5e^{2x-4}$. Solution... Corrigé Dérivons $f$. $f\, '(x)=3e^x+7×3x^2+0=3e^x+21x^2$. Dérivons $g$. On pose $a=2$ et $b=-4$. Ici $g=0, 5e^{ax+b}$ et donc $g'=0, 5×a×e^{ax+b}$. Donc $g'(x)=0, 5×2×e^{2x-4}=e^{2x-4}$. Réduire... Propriétés La fonction $e^x$ est strictement positive.
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Or, une exponentielle est strictement positive. De plus, un carré est positif. Et enfin, les coefficients 10 et 3 sont strictement positifs. Par conséquent, $f\, '(x)$ est strictement positif pout tout $x$ réel, et par là, $f$ est strictement croissante sur $\R$. Pour tous nombres réels $a$ et $b$, $e^{a+b}=e^a×e^b$ ${e^a}/{e^b}=e^{a-b}$ Pour tout nombre réel $a$ et entier relatif $b$, $(e^a)^b=e^{ab}$ Calculer $s=e^0+e^{0, 1}e^{0, 9}-3{e^{7, 2}}/{e^{6, 2}}$ (donner la valeur exacte de $s$, puis une valeur approchée arrondie à 0, 1 près) $s=1+e^{0, 1+0, 9}-3e^{7, 2-6, 2}=1+e^1-3e^1=1-2e^1=1-2e≈-4, 4$ Remarque: $e$ s'obtient à la calculatrice en tapant: 2nde ln 1 (pour une TI), ou: SHIFT ln 1 (pour une casio). Pour tous nombres réels $a$ et $b$, $e^a\text"<"e^b ⇔ a\text"<"b$ et $e^a=e^b⇔a=b$ Résoudre l'équation $e^{x-2}-1=0$. Résoudre l'inéquation $e^{-5x+3}-e≤0$. Ds exponentielle terminale es www. Appelons (1) l'équation à résoudre. $\D_E=\R$. (1) $⇔$ $e^{x-2}-1=0⇔e^{x-2}=1⇔e^{x-2}=e^0⇔x-2=0⇔x=2$. Donc $\S_1=\{2\}$. Appelons (2) l'inéquation à résoudre.
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