Fonction exponentielle 1

Documents pareils
Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

Fonctions homographiques

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

I. Ensemble de définition d'une fonction

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

O, i, ) ln x. (ln x)2

FONCTION EXPONENTIELLE ( ) 2 = 0.

Bien lire l énoncé 2 fois avant de continuer - Méthodes et/ou Explications Réponses. Antécédents d un nombre par une fonction

EXERCICE 4 (7 points ) (Commun à tous les candidats)

Développements limités, équivalents et calculs de limites

Seconde Généralités sur les fonctions Exercices. Notion de fonction.

La fonction exponentielle

DÉRIVÉES. I Nombre dérivé - Tangente. Exercice 01 (voir réponses et correction) ( voir animation )

Continuité et dérivabilité d une fonction

Nombre dérivé et tangente

Comparaison de fonctions Développements limités. Chapitre 10

t 100. = 8 ; le pourcentage de réduction est : 8 % 1 t Le pourcentage d'évolution (appelé aussi taux d'évolution) est le nombre :

Cours Fonctions de deux variables

Fonction inverse Fonctions homographiques

Complément d information concernant la fiche de concordance

Image d un intervalle par une fonction continue

Limites finies en un point

Exo7. Limites de fonctions. 1 Théorie. 2 Calculs

Développements limités. Notion de développement limité

IV- Equations, inéquations dans R, Systèmes d équations

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Exercices - Polynômes : corrigé. Opérations sur les polynômes

Dérivation : cours. Dérivation dans R

a et b étant deux nombres relatifs donnés, une fonction affine est une fonction qui a un nombre x associe le nombre ax + b

Baccalauréat S Antilles-Guyane 11 septembre 2014 Corrigé

I. Polynômes de Tchebychev

Pour l épreuve d algèbre, les calculatrices sont interdites.

Commun à tous les candidats

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours.

Baccalauréat ES/L Métropole La Réunion 13 septembre 2013 Corrigé

Fonctions de plusieurs variables

C f tracée ci- contre est la représentation graphique d une

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

I - PUISSANCE D UN POINT PAR RAPPORT A UN CERCLE CERCLES ORTHOGONAUX POLES ET POLAIRES

Représentation géométrique d un nombre complexe

Exprimer ce coefficient de proportionnalité sous forme de pourcentage : 3,5 %

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

Optimisation non linéaire Irène Charon, Olivier Hudry École nationale supérieure des télécommunications

Dérivées d ordres supérieurs. Application à l étude d extrema.

Résolution d équations non linéaires

Baccalauréat ES Polynésie (spécialité) 10 septembre 2014 Corrigé

Fonctions linéaires et affines. 1 Fonctions linéaires. 1.1 Vocabulaire. 1.2 Représentation graphique. 3eme

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2012 OBLIGATOIRE MATHÉMATIQUES. Série S. Durée de l épreuve : 4 heures Coefficient : 7 ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE

Première partie. Préliminaires : noyaux itérés. MPSI B 6 juin 2015

CCP PSI Mathématiques 1 : un corrigé

1 radian. De même, la longueur d un arc de cercle de rayon R et dont l angle au centre a pour mesure α radians est α R. R AB =R.

Mais comment on fait pour...

Chapitre 1 : Évolution COURS

Programmation linéaire

Baccalauréat ES/L Amérique du Sud 21 novembre 2013

Correction du Baccalauréat S Amérique du Nord mai 2007

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

Problème 1 : applications du plan affine

Angles orientés et trigonométrie

III- Raisonnement par récurrence

Angles orientés et fonctions circulaires ( En première S )

Etude de fonctions: procédure et exemple

Chp. 4. Minimisation d une fonction d une variable

Equations différentielles linéaires à coefficients constants

Correction du baccalauréat ES/L Métropole 20 juin 2014

Dérivation : Résumé de cours et méthodes

Baccalauréat ES Antilles Guyane 12 septembre 2014 Corrigé

Résolution de systèmes linéaires par des méthodes directes

CHAPITRE V SYSTEMES DIFFERENTIELS LINEAIRES A COEFFICIENTS CONSTANTS DU PREMIER ORDRE. EQUATIONS DIFFERENTIELLES.

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

Logistique, Transports

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

Continuité en un point

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE MATHEMATIQUES. EXEMPLE DE SUJET n 2

Chapitre 1 Régime transitoire dans les systèmes physiques

Théorème du point fixe - Théorème de l inversion locale

Baccalauréat ES Pondichéry 7 avril 2014 Corrigé

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

3 Approximation de solutions d équations

Construction d un cercle tangent à deux cercles donnés.

DOCM Solutions officielles = n 2 10.

Exo7. Matrice d une application linéaire. Corrections d Arnaud Bodin.

Exercices - Fonctions de plusieurs variables : corrigé. Pour commencer

Calcul matriciel. Définition 1 Une matrice de format (m,n) est un tableau rectangulaire de mn éléments, rangés en m lignes et n colonnes.

TOUT CE QU IL FAUT SAVOIR POUR LE BREVET

SINE QUA NON. Découverte et Prise en main du logiciel Utilisation de bases

Taux d évolution moyen.

Mathématiques Première L, ES, S, Concours Post-Bac Equations et inéquations du second degré FORMAV

f n (x) = x n e x. T k

Partie 1 - Séquence 3 Original d une fonction

Correction de l examen de la première session

Raisonnement par récurrence Suites numériques

Union générale des étudiants de Tunisie Bureau de l institut Préparatoire Aux Etudes D'ingénieurs De Tunis. Modèle de compte-rendu de TP.

Séquence 8. Fonctions numériques Convexité. Sommaire

Probabilités conditionnelles Exercices corrigés

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours

FctsAffines.nb 1. Mathématiques, 1-ère année Edition Fonctions affines

Les devoirs en Première STMG

Fonctions de deux variables. Mai 2011

Équations non linéaires

Transcription:

Fonction eponentielle 1 Unicité de la solution de l équation différentielle Conséquences 1. Si f est une solution de l équation différentielle y = y, y(0) = 1, alors, pour tout réel, f( )f() = 1 et f() 0. 2. Si f est une solution de l équation différentielle y = y, y(0) = 1, alors elle est unique. 1. On pose pour tout R, φ() = f( )f() ; f étant dérivable sur R, φ l est aussi et pour tout R, on a : φ () = f ( )f() + f( )f () = f( )f() + f( )f() = 0. φ est donc constante sur R et φ(0) = 1 donne, pour tout R, φ() = 1, ou f( )f() = 1. La propriété établit alors que pour tout R, f() 0. 2. On suppose qu il eiste une fonction g solution de l équation différentielle et on cherche à établir f = g. D après la conséquence 1, il suffit de prouver que pour R, f( )g() = 1. Soit h la fonction définie sur R par :h() = f( )g(). h est dérivable sur R et pour tout R, h () = f ( )g() + f( )g () = f( )g() + f( )g() = 0, donc h est constante sur R et h(0) = 1, d où pour tout réel : f( )g() = 1. Alors f = g et f est unique. Propriétés algébriques de la fonction eponentielle Propriété Pour tous réels et y, ep( + y) = ep() ep(y) Soit a un réel quelconque ; il suffit d établir que pour tout R, ep( + a) = ep() ep(a), que la premiére conséquence permet d écrire 1 ep( + a) = ep( ) ep(a). Ou encore : ep( + a) ep( ) = ep(a) On définit la fonction h sur R par : h a () = ep( + a) ep( ). h a est dérivable sur R et pour tout R, h a() = ep( + a) ep( ) + ep( + a)( ep( )) = 0 ; d où h a est une fonction constante De plus h a (0) = ep(a), on obtient l égalité souhaitée. Hervé Gurgey 1 8 octobre 2008

Les fonctions qui transforme les produits en somme Théorème f(0) = f (0) = 1 Si f est une fonction dérivable sur R telle que : pour tous réels a et b, f(a + b) = f(a)f(b) alors f est la fonction eponentielle. Soit f une telle fonction Soit a dans R On a f(a + ) = f(a) f() pour tout de R Donc ( puisque f est dérivable sur R ) f (a + ) = f(a) f () Appliquons en = 0 On obtient : f (a + 0) = f(a) f (0) D où f (a) = f(a) pouir tout a de R Donc f est bien une solution de l éqaution différentielle y = y y 0) = 1 Propriété Pour tout réel a, ep(a) > 0 Soit a un nombre réel. ( a On a : ep 2 + a ) ( a ) = ep ( 2 ( 2 a )) 2 Donc : ep(a) = ep 2 Donc : ep(a) 0 De plus on sait que ep(a) 0 ( a ) ep 2 Hervé Gurgey 2 8 octobre 2008

Eercices Eercice 1 Montrer que la fonction g définie sur R par : g() = e 1 e + 1 est impaire. Pour tout R, g( ) = e 1 e + 1 On multiplie alors numérateur et dénominateur par e On obtient : g( ) = 1 e 1 + e d où g( ) = g() pout tout de R g est donc une fonction impaire. Eercice 2. Montrer que pour tout réel, (e + e ) 2 (e e ) 2 = 4. (e + e ) 2 (e e ) 2 = e 2 + 2e e + e 2 (e 2 2e e + e 2 ) = 4e = 4 Hervé Gurgey 3 8 octobre 2008

Eercice 3 Résoudre l équation ep(2 + 5) = ep L epression 2 + 5 est définie pour tout réel l epression 3 est définie pour tout réel 0. Pour tout réel non nul les équations ci-dessous sont équivalentes : ep(2 + 5) = ep Les solutions de cette dernière équation sont 3 et 1 2 Donc l équation ep(2 + 5) = ep Eercice 4 admet deu solutions : 3 et 1 2. Résoudre l inéquation ep( 2 4) ep( 3) Les epressions 2 4 et 3 sont définies sur R, donc on résout l équation sur E = R. Les inéquations suivantes sont équivalentes : 2 + 5 = 3 2 2 + 5 3 = 0et 0 qui sont non nuls ep( 2 4) ep( 3) 2 4 3 2 + 3 4 0 Le trinôme 2 + 3 4 a deu racines : 1 et 4, Donc 2 4 3 sur [ 4; 1], Donc l ensemble des solutions de l inéquation est [ 4; 1]. Eercice 5 Résoudre dans R l équation 2e 2 + 8e + 6 = 0. 2e 2 + 8e + 6 = 0 2(e ) 2 + 8e + 6 = 0 En posant X = e, on obtient 2X 2 + 8X + 6 = 0 Les solutions de cette équation sont 1 et 3. On résout alors les équations e = 1 et e = 3, Mais comme pour tout R, e > 0, On en déduit que les équations e = 1 et e = 3 n ont pas de solution. Donc l équation 2e 2 + 8e + 6 = 0 n admet pas de solution. Hervé Gurgey 4 8 octobre 2008

Eercice 6 Dans un repère orthogonal, C est la courbe représentative de la fonction eponentielle. 1. Déterminer une équation de la tangente T à la courbe C au point d abscisse a (avec a réel). 2. Etudier la position de la courbe C par rapport à la droite T. 1. ep (a) = e a, donc une équation de T est y = e a ( a) + e a. 2. On étudie le signe de la fonction f définie sur R par f() = e [e a ( a) + e a ]. f est dérivable sur R et f () = e e a Or f () > 0 lorsque e > e a, c est à dire > a. Donc f est strictement décroissante sur ] ; a[ et strictement croissante sur ]a; + [. f(a) = e a e a (a a) e a = 0 est alors le minimum de la fonction f. On en déduit que pour tout réel, f() 0, C est à dire e e a ( a) + e a. Donc C est au-dessus de T sur R. On en déduit que la courbe représentant la fonction ep est au-dessus de toutes ses tangentes. Eercice 7 f est la fonction définie sur R par f() = e 2 +2. Déterminer la fonction dérivée de f. La fonction u définie sur R par u() = 2 + 2 est une fonction polynôme Elle est dérivable sur R La fonction f est alors dérivable sur R et : Pour tout réel, f () = u ()e u() = (2 + 2)e 2 +2. Hervé Gurgey 5 8 octobre 2008