[PDF] FONCTION EXPONENTIELLE - maths et tiques





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FONCTION EXPONENTIELLE CORRECTION DES EXERCICES

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FONCTION EXPONENTIELLE - maths et tiques

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Fonction exponentielle : exercices de maths en terminale corrigés

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FONCTION EXPONENTIELLE CORRECTION DES EXERCICES

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FONCTION EXPONENTIELLE - maths et tiques 1

FONCTION EXPONENTIELLE

Partie 1 : Définition de la fonction exponentielle de base

1) Définition

Propriété : Parmi toutes les fonctions ⟼ , il en existe une seule dont la tangente à la courbe représentative au point (0 ; 1) a pour coefficient directeur 1. Définition : Cette fonction est la fonction exponentielle de base e, notée exp, telle que pour

Le réel est environ égal à 2,718.

Remarques : Avec la calculatrice, on peut obtenir une valeur approchée de e. Il est également possible d'observer l'allure de la courbe représentative de la fonction exponentielle : 2 Remarque : On verra que la fonction exponentielle est croissante. Mais sa croissance est très rapide, ainsi dépasse 1000, dépasse le million et dépasse le milliard. Valeurs particulières à connaître : =1 et

Partie 2 : Étude de la fonction exponentielle

1) Dérivabilité

Propriété : La fonction exponentielle est dérivable sur ℝ et

2) Limites aux bornes

- On a constaté précédemment que la fonction exponentielle ⟼ renvoie des valeurs de plus en plus grandes pourvu que devienne de plus en plus grand. On dit dans ce cas, que la limite de en +∞ est égale à +∞.

Et on note : lim

- On cherche à conjecturer de même la limite de la fonction exponentielle en -∞. Calculons quelques valeurs de la fonction exponentielle pour des valeurs de de plus en plus grandes dans les négatifs. ≈0,0067, ≈2,061×10 ≈3,72×10 On constate que la fonction exponentielle prend des valeurs de plus en plus proches de 0 pourvu que devienne de plus en plus grand dans les négatifs. On dit dans ce cas, que la limite de en -∞ est égale à 0.

Et on note : lim

=0.

Propriétés :

lim =+∞ et lim =0

3) Variations

Propriété : La fonction exponentielle est strictement croissante sur ℝ.

En effet,

>0 car >0. Méthode : Dériver une fonction exponentielle

Vidéo https://youtu.be/XcMePHk6Ilk

Dériver les fonctions suivantes :

a) =4-3 b) -1 c) ℎ 3

Correction

a) ′ =4-3 b) ()=1× -1 c) ℎ′

3) Courbe représentative

On dresse le tableau de variations de la fonction

exponentielle : 0 Partie 3 : Propriété de la fonction exponentielle Comme , le nombre e est un nombre irrationnel, c'est à dire qu'il s'écrit avec un nombre infini de décimales sans suite logique.

Ses premières décimales sont :

e ≈ 2,7182818284 5904523536 0287471352 6624977572 4709369995

9574966967 6277240766 3035354759 4571382178 5251664274...

Le nomb re e est également un nombre transcendant. On dit qu'un nombre est transcendant s'il n'est solution d'aucune équation à coefficients entiers.

Le nombre

2 par exemple, est irrationnel mais n'est pas transcendant puisqu'il est

solution de l'équation =2. Un tel nombre est dit " algébrique ».

Le premier à s'intéresser de façon sérieuse au nombre e est le mathématicien suisse Leonhard Euler (1707 ;

1783), ci-dessus. C'est à lui que nous devons le nom de ce nombre. Non pas qu'il s'agisse de l'initiale de son nom

mais peut être car e est la première lettre du mot exponentielle. Dans " Introductio in Analysin infinitorum » publié en 1748, Euler explique que : =1+

Rappelons que par exemple 5! se lit "factorielle 5" et est égal à 1 × 2 × 3 × 4 × 5.

Par cette formule, il obtient une estimation de e avec 18 décimales exactes. Nous devons aussi à Euler la démonstration de l'irrationalité de e. Propriétés : Pour tous réels x et y, on a : , avec ∈ℕ. 4

Méthode : Simplifier les écritures

Vidéo https://youtu.be/qDFjeFyA_OY

Simplifier l'écriture des nombres suivants :

+0 +1

Correction

Propriétés : Pour tous réels et , on a : a) 2 3 b) 2 3 Méthode : Résoudre une équation ou une inéquation

Vidéo https://youtu.be/d28Fb-zBe4Y

a) Résoudre dans ℝ l'équation +1 =0. b) Résoudre dans ℝ l'inéquation ≥1. a) +1 =0 +1 -3=-2 +2 -3=0 ⟺3 =3 =1

Donc =-1 ou =1.

-1;1 b) ≥1 ⟺4-1≥0

= !$×!%&!%' = !$%&!%' = !(!%' =1+(+,) =6 =(,)+0×+1 =,×(+0)×+1 =+1&×+1 =+1&+1 =+11 = %(!%()" + (!&)%)!"×!%* = %!%(×" + !&×(%))!"%*= %!%* + !%&!%& =0+1= (!"!)(!(!+)×!%!%) = !"!×(!(!+)%!%) = !*!!"! =0!+%! =$!

5 =S 1 4 ;+∞S Méthode : Étudier une fonction exponentielle

Vidéo https://youtu.be/_MA1aW8ldjo

Soit la fonction définie sur ℝ par +1 a) Calculer la dérivée de la fonction . b) Dresser le tableau de variations de la fonction . c) Déterminer une équation de la tangente à la courbe au point d'abscisse 0. d) Tracer la courbe représentative de la fonction en s'aidant de la calculatrice.

Correction

a) +1 +2 b) Comme >0, () est du signe de +2. ′ est donc négative sur l'intervalle -∞;-2 et positive sur l'intervalle -2;+∞ est donc décroissante sur l'intervalle -∞;-2 et croissante sur l'intervalle -2;+∞quotesdbs_dbs7.pdfusesText_5
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