Exemple 3 Dresser le tableau de signes de la fonction f f définie sur R \mathbb{R} par f ( x) = ( 3 + x) ( − 2 x + 6) f(x)=(3+x)( - 2x+6) On recherche les valeurs qui annulent chacun des facteurs: 3 + x = 0 ⇔ x = − 3 3+x = 0 \Leftrightarrow x= - 3 − 2 x + 6 = 0 ⇔ − 2 x = − 6 - 2x+6 = 0 \Leftrightarrow - 2x= - 6 − 2 x + 6 = 0 ⇔ x = − 6 − 2 \phantom{ - 2x+6 = 0} \Leftrightarrow x=\frac{ - 6}{ - 2} − 2 x + 6 = 0 ⇔ x = 3 \phantom{ - 2x+6 = 0} \Leftrightarrow x=3 Le coefficient directeur de x + 3 x+3 est 1 1 donc positif. L'ordre des signes pour x + 3 x+3 est donc - 0 + Le coefficient directeur de − 2 x + 6 - 2x+6 est − 2 - 2 donc négatif. L'ordre des signes pour − 2 x + 6 - 2x+6 est donc + 0 - On complète le tableau ainsi: On complète enfin la dernière ligne en utilisant la règle des signes: Exemple 4 Dresser le tableau de signes de l'expression x 3 − x x^3 - x. L'expression x 3 − x x^3 - x est sous forme développée. Il faut donc d'abord la factoriser. On factorise d'abord x x: x 3 − x = x ( x 2 − 1) x^3 - x=x(x^2 - 1) Puis on utilise l'identité remarquable: x 2 − 1 = ( x − 1) ( x + 1) x^2 - 1=(x - 1)(x+1) x 3 − x = x ( x − 1) ( x + 1) x^3 - x=x(x - 1)(x+1) On recherche alors les valeurs qui annulent chacun des facteurs: x = 0 ⇔ x = 0 x = 0 \Leftrightarrow x=0 (hé oui!!! )
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).
Le signe de $f'(x)$ ne dépend donc que de celui de $x^2+x+1$. $\Delta=1^2-4\times 1\times 1=-3<0$. Ainsi $x^2+x+1>0$ pour tout réel $x$. La fonction $f$ est donc strictement croissante sur $\R$. $\begin{align*} f'(x)&=1\times \e^x +x\times \e^x \\ &=(1+x)\e^x \end{align*}$ La fonction exponentielle est strictement positive sur $\R$. Le signe de $f'(x)$ ne dépend donc que de celui de $x+1$. Or $x+1=0 \ssi x=-1$ et $x+1>0 \ssi x>-1$. Ainsi $f'(x)<0$ sur l'intervalle $]-\infty;-1[$ et $f'(x)>0$ sur l'intervalle $]-1;+\infty[$. Par conséquent la fonction $f$ est strictement décroissante sur l'intervalle $]-\infty;-1]$ et strictement croissante sur l'intervalle $[-1;+\infty[$. $\quad$
1. Définition de la fonction exponentielle Théorème et Définition Il existe une unique fonction f f dérivable sur R \mathbb{R} telle que f ′ = f f^{\prime}=f et f ( 0) = 1 f\left(0\right)=1 Cette fonction est appelée fonction exponentielle (de base e) et notée e x p \text{exp}. Notation On note e = e x p ( 1) \text{e}=\text{exp}\left(1\right). On démontre que pour tout entier relatif n ∈ Z n \in \mathbb{Z}: e x p ( n) = e n \text{exp}\left(n\right)=\text{e}^{n} Cette propriété conduit à noter e x \text{e}^{x} l'exponentielle de x x pour tout x ∈ R x \in \mathbb{R} Remarque On démontre (mais c'est hors programme) que e ( ≈ 2, 7 1 8 2 8... ) \text{e} \left(\approx 2, 71828... \right) est un nombre irrationnel, c'est à dire qu'il ne peut s'écrire sous forme de fraction. 2. Etude de la fonction exponentielle Propriété La fonction exponentielle est strictement positive et strictement croissante sur R \mathbb{R}. Soit u u une fonction dérivable sur un intervalle I I.
Les deux premières formules peuvent se généraliser de la façon suivante: Pour tout entier n > 0 n > 0: lim x → − ∞ x n e x = 0 \lim\limits_{x\rightarrow - \infty}x^{n}\text{e}^{x}=0 lim x → + ∞ e x x n = + ∞ \lim\limits_{x\rightarrow +\infty}\frac{\text{e}^{x}}{x^{n}}=+\infty La troisième formule s'obtient en utilisant la définition du nombre dérivé pour x=0: (voir Calculer une limite à l'aide du nombre dérivé). lim x → 0 e x − 1 x = e x p ′ ( 0) = e x p ( 0) = 1 \lim\limits_{x\rightarrow 0}\frac{\text{e}^{x} - 1}{x}=\text{exp}^{\prime}\left(0\right)=\text{exp}\left(0\right)=1 Théorème La fonction exponentielle étant strictement croissante, si a a et b b sont deux réels: e a = e b \text{e}^{a}=\text{e}^{b} si et seulement si a = b a=b e a < e b \text{e}^{a} < \text{e}^{b} si et seulement si a < b a < b Ces résultats sont extrêmement utiles pour résoudre équations et inéquations. 3.
Merci beaucoup! c'est très gentil d'avoir passé du temps pour m'aider! Bonne journée à vous