Fonctions logarithme népérien et exponentielle et extremums
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PPlop1 dernière édition par Hind
Bonjour,
voici un exercice ou je bloque :
Dans un repère orthonormé, on a tracé les courbes C et T d'équations respectives :
y=exy=e^xy=ex et y = ln x
ON rappelle que pour tout nombre x strictement positif : exe^xex > ln x
A tout nombre x strictement positif, on associe le point M de C et le point N de T de même abscisse x.
Screen des courbes : http://prntscr.com/9qrcao
Le but de cet exercice est de trouver la valeur de x pour laquelle la distance MN est minimale.- On note ℘ la fonction définie sur ]0;+∞[ par : ℘(x) = exe^xex - ln x
a) Calculer ℘'(x) et démontrer que l'équation ℘'(x) = 0 admet dans ]0;+∞[ une unique solution a, déterminer a.
b)En déduire que la distance de MN est minimale quand x=a. - a) Justifier que eae^aea = 1/a
b) En déduire que les tangentes à C et T aux points d’abscisses a sont parallèles .
Mes réponses : Pour la 1) ℘'(x) = xexxe^xxex - 1/x et ℘'(x) dépend de son numérateur pour son signe soit xexxe^xxex - 1, que faire ensuite ?
- On note ℘ la fonction définie sur ]0;+∞[ par : ℘(x) = exe^xex - ln x
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Bonjour Plop1,
la dérivée est fausse
la dérivée de exe^xex est exe^xex;
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PPlop1 dernière édition par
Bonjour Noemi,
La dérivée de lnx est 1/x soit (xex(xe^x(xex -1)/x ?
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C'est correct.
étudie les variations de g(x) = xexxe^xxex-1
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PPlop1 dernière édition par
Le signe de cette dérivée dépend donc de son numérateur, comment le trouver ?
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PPlop1 dernière édition par
On a g'(x) = x+2exx+2e^xx+2ex Donc g(x) décroissante sur ]-∞;0] et croissante sur [0;+∞[
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Si : g(x) = xexxe^xxex-1
g'(x) = eee^x+xex+xe^x+xex
=(1+x)ex=(1+x)e^x=(1+x)ex
étudie le signe de g' et analyse les variations de g.
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PPlop1 dernière édition par
g'(x) négatif sur ]-∞;-1] et positif sur [-1;+∞[
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Oui
et g varie ....
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PPlop1 dernière édition par
g décroissant jusqu'à x=-1 soit g(-1) ≈ -1,37 puis croissant donc une solution ℘'(x) = 0 sur ]0,+∞[
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Il faut préciser que quand x tend vers 0+ , ℘'(x)<0.
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PPlop1 dernière édition par
Plutôt ℘'(x)>0 ?
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PPlop1 dernière édition par
La distance de MN est minimale quand x=a, comment déduire cela?
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Il faut montrer que le point ou la dérivée d'annule est un minimum, soit que la fonction est décroissante puis croissante.
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PPlop1 dernière édition par
La dérivée s'annule en 0
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Pour x = a !
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PPlop1 dernière édition par
a c'est ℘'(x) = 0 sur ]0,+∞[ donc 0=a ?
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La dérivée s'annule pour x = a étudie le signe de la dérivée.
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PPlop1 dernière édition par
La dérivée est négative puis positive
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Donc le point d'abscisse x = a est un minimum.
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PPlop1 dernière édition par
Ok, et comment en déduire que les tangentes à C et T aux points d’abscisses a sont parallèles ?
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L'énoncé de la question 2) a est-il complet ?
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PPlop1 dernière édition par
Erreur c'est eae^aea soit eae^aea - 1/a = 0
eae^aea = 1/a
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PPlop1 dernière édition par
Je n'ai pas pu déterminer a avec ma calculette, quel est-il ?
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Les deux tangentes sont parallèles si elles ont le même coefficient directeur
donc .....
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PPlop1 dernière édition par
Donc il faut calculer les deux coefficients directeurs soit f'(a) ?
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Oui
Pour les fonctions de départ
y=exy=e^xy=ex et y = ln x
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PPlop1 dernière édition par
exe^xex et 1/x et on a vu pour a que eae^aea = 1/a donc meme coeff donc elles sont parallèles ? (Mais je n'ai pas trouvé de valeur approché de a)
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Pour déterminer a utilise ma calculatrice.``
résolution de l'équation : xexxe^xxex-1= 0a = 0,567
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PPlop1 dernière édition par
Merci, pour le 2a) faut-il justifier la forme eae^aea - 1/a = 0 ? et pour le 2b) ma réponse est correcte ?
Pour a je pensai qu'il fallait trouver xexxe^xxex-1/x = 0 étant donné que s'est la forme de C'(x)
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Pour le 2 a)
℘'(x) = (xex(xe^x(xex - 1)/x = 0 si x = a avec a ≠0
donc
aeaae^aaea - 1 = 0,
soit eae^aea = 1/apour la question b) répondre avec le coefficient directeur des tangentes.
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PPlop1 dernière édition par
Ok, les tangentes sont donc parallèles car elles ont le même coefficient directeur.
Et pourquoi ont doit trouver xexxe^xxex-1= 0 pour a et non xexxe^xxex-1/x = 0 qui est la forme de C'(x)?
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℘'(x) =( xexxe^xxex - 1)/x
et
℘'(x) = 0
si
xexxe^xxex - 1 = 0
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PPlop1 dernière édition par
Merci!