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Saturday, 27 July 2024
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Maths de terminale: exercice d'exponentielle avec continuité et équation. Tableau de variation, solution unique, encadrement. Exercice N°750: On considère la fonction f définie sur R par f(x) = (-4x 2 + 5)e -x + 3. On note (C) la courbe représentative de la fonction f dans un repère orthogonal. On note f ' la dérivée de f sur R. 1) Démontrer que pour tout réel x ∈ R, f ' (x) = (4x 2 – 8x – 5)e -x. 2) Étudier le signe de f ' (x) sur R. 3) Dresser le tableau de variation de f sur l'intervalle [-2; 5]. 4) Donner une équation de la tangente (T) à (C) au point d'abscisse 0. 5) Tracer (C) et (T) dans un repère orthogonal. (unités: 2 cm sur l'axe des abscisses et 0. 5 cm sur l'axe des ordonnées) 6) Démontrer que l'équation f(x) = 0 admet une solution unique α sur R à 10 -2 près. 7) Donner un encadrement de α au centième près. Bon courage, Sylvain Jeuland Mots-clés de l'exercice: exercice, exponentielle, continuité, équation. Exercice précédent: Exponentielle – Continuité, équation, solution unique – Terminale Ecris le premier commentaire

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Primitive de l'exponentielle Une primitive de l'exponentielle est égale à exp(x). `intexp(x)=exp(x)` Limite de l'exponentielle Les limites de l'exponentielle existent en `-oo` (moins l'infini) et `+oo` (plus l'infini): La fonction exponentielle admet une limite en `-oo` qui est égale à 0. `lim_(x->-oo)exp(x)=0` La fonction exponentielle admet une limite en `+oo` qui est égale à `+oo`. `lim_(x->+oo)exp(x)=+oo` Équation avec exponentielle Le calculateur dispose d'un solveur qui lui permet de résoudre une équation avec exponentielle. Les calculs permettant d'obtenir le résultat sont détaillés, ainsi il sera possible de résoudre des équations comme `exp(x)=2` ou `exp(2*x+4)=3` ou encore `exp(x^2-1)=1` avec les étapes de calcul. Exercices sur les exponentielles Le site propose plusieurs exercices sur les exponentielles. Syntaxe: exp(x), où x représente un nombre. Exemples: exp(`0`) `=1` exp(`i*pi/3`) `=1/2+i*sqrt(3)/2` exp(`i*x`) `=cos(x)+i*sin(x)` Dérivée exponentielle: Pour dériver une fonction exponentielle en ligne, il est possible d'utiliser le calculateur de dérivée qui permet le calcul de la dérivée de la fonction exponentielle La dérivée de exp(x) est deriver(`exp(x)`) =`exp(x)` Primitive exponentielle: Le calculateur de primitive permet le calcul d'une primitive de la fonction exponentielle.

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Pour vous en convaincre, si vous tapez e 10 sur votre calculatrice, vous obtiendrez environ 22026. Avec comme unité le centimètre, cela signifie que lorsque l'on se « déplace » vers les positifs sur l'axe des abscisses de 10 cm, on doit « monter » de 220 mètres pour être dans la « zone » de e 10. ► Courbe représentative de la fonction La tangente à C exp au point d'abscisse 1 passe par l'origine et son équation réduite est: y =e × x, à ne pas confondre avec e x. En effet, on a pour cette tangente: y = exp'(1)×(x – 1) + exp(1). Or, exp' = exp, donc y = e 1 (x – 1) + e 1 = e × x – e + e = e × x.

Pour démontrer le théorème 3, on a besoin d'un « petit » résultat que l'on appelle usuellement un lemme. Lemme Pour tout réel x, on dispose de l'inégalité e x > x. ► Démonstration Pour tout réel x, on pose d(x) = e x – x. Les fonctions x → e x et x → -x sont dérivables sur donc d l'est aussi (comme somme). On a: d'(x) = e x – 1. d'(x) = 0 e x = 1 = e 0 x = 0 d'après le th. 2; d'(x) > 0 e x > 1 e x > e 0 x > 0 d'après le th. 2; d'(x) < 0 x < 0. Ainsi, on a: Or, d(0) = e 0 – 0 = 1 – 0 = 1. Donc pour tout réel x, d(x) ≥ 1 et donc d(x) > 0, doit e x > x. Théorème 3 On dispose des propositions suivantes: • (P1):; • (P2):. • Pour démontrer (P1), on applique le lemme et un théorème de comparaison sur les limites de fonctions. On a: pour tout réel x, e x > x et, donc. • Pour démontrer (P2), on utilise des propriétés de exp et le théorème de la limite d'une fonction composée. On a: e x = e -(-x) =. Or, quand:,. On pose X = -x. On a:; or d'après (P1), donc. Remarque croît très, très rapidement vers l'infini.

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