Logarithme népérien – Logarithme décimal: Cours, Résumé et exercices corrigés A- Logarithme_népérien 1- Définition La fonction logarithme népérien, notée ln, est l'unique primitive de la fonction x → 1/x définie sur] 0; +∞ [ qui s'annule en 1. Logarithme népérien exercice 2. La fonction ln est la fonction réciproque de la fonction exponentielle x = e y ⇔ y = ln x 2- Représentation Les représentations de la fonction logarithme népérien et de la fonction exponentielle sont symétriques par rapport à la droite d'équation y = x. Les fonctions exp et ln sont des fonctions réciproques l'une de l'autre. 3- Propriétés de la fonction logarithme népérien La fonction ln est définie sur l'intervalle]0;+∞[ ln(1) = 0 Pour tout réel x > 0, ln′(x) = 1/x Pour tous nombres réels a et b strictement positifs, on a: ln(a × b) = ln(a)+ln(b) Pour tout nombre réel strictement positif a, ln(1/a) = −ln(a) Pour tous nombres réels strictement positifs a et b, ln(a/b) = ln(a)−ln(b) Pour tout nombre réel strictement positif a, et pour tout entier relatif n, ln(a n) = n ln(a) Pour tout nombre réel strictement positif a, ln(\sqrt{a})=\frac{1}{2}ln(a) 4- Etude de la fonction logarithme_népérien 4-1.
1. Définition de la fonction logarithme népérien Théorème et définition Pour tout réel x > 0 x > 0, l'équation e y = x e^{y}=x, d'inconnue y y, admet une unique solution. La fonction logarithme népérien, notée ln \ln, est la fonction définie sur] 0; + ∞ [ \left]0;+\infty \right[ qui à x > 0 x > 0, associe le réel y y solution de l'équation e y = x e^{y}=x.
Etude de la fonction logarithme népérien Théorème La fonction logarithme népérien est dérivable sur] 0; + ∞ [ \left]0;+\infty \right[ et sa dérivée est définie par: ln ′ ( x) = 1 x \ln^{\prime}\left(x\right)=\frac{1}{x} Démonstration On dérive l'égalité e ln ( x) = x e^{\ln\left(x\right)}=x membre à membre. D'après le théorème de dérivation des fonctions composées on obtient: ln ′ ( x) × e ln ( x) = 1 \ln^{\prime}\left(x\right)\times e^{\ln\left(x\right)}=1 C'est à dire: ln ′ ( x) × x = 1 \ln^{\prime}\left(x\right)\times x=1 Propriété La fonction logarithme népérien est strictement croissante sur] 0; + ∞ [ \left]0;+\infty \right[. Sa dérivée ln ′ ( x) = 1 x \ln^{\prime}\left(x\right)=\frac{1}{x} est strictement positive sur] 0; + ∞ [ \left]0;+\infty \right[ Soit u u une fonction dérivable et strictement positive sur un intervalle I I.
En particulier, comme ln ( 1) = 0 \ln\left(1\right)=0: ln x < 0 ⇔ x < 1 \ln x < 0 \Leftrightarrow x < 1. N'oubliez donc pas que ln ( x) \ln\left(x\right) peut être négatif (si 0 < x < 1 0 < x < 1); c'est une cause d'erreurs fréquente dans les exercices notamment avec des inéquations! 3.
b) Montrer que pour tout entier \(n>1\): \int_{1}^{5}\frac{1}{x^{n}}dx=\frac{1}{n-1}\left(1-\frac{1}{5^{n-1}}\right). c) Pour tout entier \(n>0\), on s'intéresse à l'aire, exprimée en unités d'aire, sous la courbe \(\mathcal C_{n}\), c'est-à-dire l'aire du domaine du plan délimité par les droites d'équations \(x=1\), \(x=5\), \(y=0\) et la courbe \(\mathcal C_{n}\). Déterminer la valeur limite de cette aire quand \(n\) tend vers \(+\infty\). Exercice 2 (Amérique du Nord mai 2018) Lors d'une expérience en laboratoire, on lance un projectile dans un milieu fluide. L'objectif est de déterminer pour quel angle de tir \(\theta\) par rapport à l'horizontale la hauteur du projectile ne dépasse pas 1, 6 mètre. Exercices corrigés de Maths de terminale Spécialité Mathématiques ; La fonction logarithme népérien ; exercice1. Comme le projectile ne se déplace pas dans l'air mais dans un fluide, le modèle parabolique usuel n'est pas adopté. On modélise ici le projectile par un point qui se déplace, dans un plan vertical, sur la courbe représentative de la fonction \(f\) définie sur l'intervalle \([0; 1[\) par: \[f(x)=bx+2\ln(1-x)\] où \(b\) est un paramètre réel supérieur ou égal à 2, \(x\) est l'abscisse du projectile, \(f(x)\) son ordonnée, toutes les deux exprimées en mètres.
Clara affirme que cette équation admet deux solutions. A-t-elle raison? Justifier.