Fonction logarithme x->ln[x+ rac(x²-1)]-ln(x)


  • D

    Bonjour 🙂

    Je suis en terminale, et je bloque sur un exercice où il faut donner la variation de :
    f : x→ln(x+√(x²-1))-ln(x)

    j'ai déjà trouvé sa dérivée :
    ∀x∈]1,+∞[, f'(x)=[1/(√(x²-1))]-(1/x)

    Mais j'arrive pas à déterminer le signe de la dérivée.

    J'ai, bien sûr, essayé de résoudre une inéquation : f'(x)>0
    Mais je finis toujours par tomber sur x/√(x²-1)>1, et, à partir de là, je suis bloqué

    Merci d'avance pour votre aide !


  • mtschoon

    Bonjour,

    Oui pour la dérivée

    f′(x)=1x2−1−1xf'(x) = \dfrac{1}{\sqrt{x^2-1}} - \dfrac{1}{x}f(x)=x211x1

    Piste pour trouver le signe,

    En réduisant au même dénominateur

    f′(x)=x−x2−1xx2−1f'(x) = \dfrac{x - \sqrt{x^2-1}}{x \sqrt{x^2-1}}f(x)=xx21xx21

    xxx appartient à ]1,+∞[, donc x>0x \gt 0x>0

    Le dénominateur de f′(x)f'(x)f(x) est donc strictement positif

    Il te reste à déterminer le signe du numérateur x−x2−1x-\sqrt{x^2-1}xx21

    Tu peux multiplier et diviser par la quantité conjuguée

    x−x2−1=(x−x2−1)(x+x2−1)(x+x2−1)x-\sqrt{x^2-1}=\dfrac{(x-\sqrt{x^2-1})(x+\sqrt{x^2-1})}{(x+\sqrt{x^2-1})}xx21=(x+x21)(xx21)(x+x21)

    Tu calcules le numérateur (x−x2−1)(x+x2−1)(x-\sqrt{x^2-1})(x+\sqrt{x^2-1})(xx21)(x+x21)
    (a−b)(a+b)=a2−b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2(ab)(a+b)=a2b2 , et tu dois prouver facilement que cette expression est strictement positive

    Donc : f′(x)>0f'(x) \gt 0f(x)>0

    Reposte si besoin.


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