Mathématiques du secondaire qualifiant

Fonction Exponentielle(1)

Rappel
1) La fonction Exponentielle népérien notée exp est l'unique fonction qui vérifie trois conditions
(a) La fonction exp est dérivable sur IR
(b) La fonction exp et sa fonction dérivée sont égales
s'est à dire ∀x∈IR/ (exp)'(x)'=exp(x)
(c) exp(0)=1
De plus la fonction exp est strictement positive et strictement croissante sur IR.

2) Propriétés
Soient x∈IR et y∈]0;+∞[
On a exp(x)=ex
ex=y ⇔ x=ln(y)

Soient x ; y∈IR et n∈IN

ex+y = ex.ey (ex)n = en.x
e-x = 1 ex = ex-x'
ex ex'
ex = ey x = y
ex < ex x < y

3) Limites usuelles


lim
+∞
ex = +∞
lim
-∞
ex = 0

lim
+∞
ex = +∞
x
Exercice 1 tp

Résoudre dans IR les équations suivantes
1) ex=5
2) ex=-3

Correction

1) L'équation ex=5 est définie sur IR
On sait que ex=5 ⇔ x=ln5
donc S={ ln5 }
2) L'équation ex=-3 est imposible car ∀x∈IR / ex>0 donc S=∅.

Exercice 2 tp

Résoudre dans IR l'équation
(E): ex+1=e2-3x.

Correction

L'équation (E) est définie sur IR
Soit x∈IR
ex + 1=e2-3x ⇔ x+1=2-3x
⇔ x+3x=2-1 ⇔ 4x=1

x = 1
4
Donc S = { 1 }
4
Exercice 3 tp

Résoudre dans IR l'équation suivante

ex = 4
ex
Correction

(∀x∈IR) ex>0 donc ex≠0
donc l'équation (E) est définie sur IR.

Soit x∈IR

ex = 4 (ex)² = 4
ex

⇔ ex=√(4) ou ex =-√(4)
⇔ ex=2 ou ex=-2
On a ex=2 ⇔ x=ln(2)
et l'équation ex =-2 est impossible dans IR
car (∀x∈IR) ex>0
et donc S={ln(2)}.

Exercice 4 tp

Résoudre dans IR l'équation suivantes
(E): e2x-2ex+1=0.

Correction

L'équation (E) est définie sur IR
Soit x∈IR on a e2x=(ex
(E) ⇔ (ex)²-2ex+1=0
On pose ex=X donc (E) devient X²-2X+1+0
(E) ⇔ (X-1)²=0 ⇔ X-1=0 ⇔ X=1
et donc ex=1 ou encore x=0 ainsi S={0}.