exponentielles TS


  • M

    coucou !
    j'ai un petit problème en maths !
    quelqu'un pourrait-il m'aider svp?!

    j'ai la méthode, je sais et j'ai compris ce qu'il fallait faire, mais je n'arrive pas à raisonner avec cette fonction !
    Bon courage et merci à ceux que voudront bien m'aider même pour une seule question !

    Soit f la fonction définie sur [0;+∞[ par :

    f(x)=x2+x+1x2×e−1/xf(x) = \frac{x^2 + x + 1}{x^2} \times \text{e}^{-1/x}f(x)=x2x2+x+1×e1/x pour x>0 et f(0)=0 .

    On note C sa courbe représentative.

    1. Démontrer que la droite d d'équation y=1 est une asymptote de C.

    2)a) Démontrer que f est continue en 0.
    b) Déterminer lim x→0 [ (f(x)-f(0)) / x ]
    Que peut-on en déduire pour f ?

    1. Démontrer que f est dérivable sur ]0;+∞[.
      Calculer f '(x) pour tout réel x strictement positif,
      puis étudier les variations de f sur ]0;+∞[ .

    2. Dresser le tableau de variation de f .

    5)a) Démontrer que l'équation f(x)=1 admet une unique solution m dans R et que m appartient à l'intervalle [0;1]
    b) Déterminer un encadrement de m d'amplitude 0.1
    c) Etudier la position relative de C et d .


  • Zauctore

    salut

    commence par dire ce que tu as fait ou ce que tu ne comprends pas pour cette question :
    Citation

    1. Démontrer que la droite d d'équation y=1 est une asymptote de C.

  • M

    salut
    pour le 1) je sais ou du moins je pense qu'il faut calculer la limite de la fonction en +∞
    on doit alors trouver que la limite vaut 1 mais je n'arrive pas à trouver cela ! en fait je n'arrive pas à simplifier la fonction à cause de l'exponentielle ...


  • Zauctore

    Tu dois savoir que

    lim⁡x→+∞x2+x+1x2=1\lim_{x \to +\infty} \frac{x^2+x+1}{x^2} = 1limx+x2x2+x+1=1.

    De plus

    lim⁡x→+∞1x=0\lim_{x \to +\infty} \frac1x = 0limx+x1=0

    lim⁡y→0ey=1\lim_{y \to 0} \text{e}^y = 1limy0ey=1.

    Ces deux dernières montrent que

    lim⁡x→+∞e1/x=1\lim_{x \to +\infty}\text{e}^{1/x} = 1limx+e1/x=1.

    D'où la limite demandée.


  • M

    merci beaucoup ! =D tu m'as bien aidé !
    j'ai tout de même reussi a finir cet exercice !
    a la prochaine !


  • Zauctore

    si tu étais venue participer un peu plus sur le forum, on t'aurait davantage aidée. tu as dit être venue chercher de l'aide, pas une solution toute faite.


  • D

    Bonsoir j'ai un problème avec cet exercice, je trouve que f est dérivable en 0 ... et que f′(0)=0f'(0)=0f(0)=0
    et j'ai un soucis avec la question 3 donc...

    Merci à vous 🙂


  • Zauctore

    1. b) détermination du nombre dérivé en 0+ :

    x2+x+1x3×e−1/x=(1x+1x2+1x3)×e−1/x=(y+y2+y3)×e−y\frac{x^2 + x + 1}{x^3} \times \text{e}^{-1/x} = \left(\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2} + \frac{1}{x^3}\right) \times \text{e}^{-1/x} = (y + y^2 + y^3) \times \text{e}^{-y}x3x2+x+1×e1/x=(x1+x21+x31)×e1/x=(y+y2+y3)×ey
    en posant y = 1/x. alors y tend vers +∞ lorsque x → 0+, d'où la limite 0, puisque pour tout n>1, on a
    $y^n \times \text{e}^{-y} = \frac{y^n}{\text{e}^{y}} \$
    et on sait que
    lim⁡y→+∞ eyyn=+∞.\lim_{y\to+\infty} \ \frac{\text{e}^{y}}{y^n} = + \infty.limy+ yney=+.

    1. la dérivabilité sur R+* ne pose pas de problème.

    il reste à calculer la dérivée, c'est celle d'un produit, d'où

    f′(x)=(x2+x+1x2)′×e−1/x;+;x2+x+1x2×(e−1/x)′f'(x) = \left(\frac{x^2+x+1}{x^2}\right)' \times \text{e}^{-1/x}; + ; \frac{x^2+x+1}{x^2}\times \left(\text{e}^{-1/x}\right)'f(x)=(x2x2+x+1)×e1/x;+;x2x2+x+1×(e1/x)


  • D

    Je vous remercie, j'avais en fait utiliser une méthode différente pour la 2)b) qui ne m'a pas mené à la bonne reponse... je ne sais d'ailleurs pas pourquoi.

    J'avais écrit que f(x)−f(0)/x=f(x)−f(0)/x−0=f′(0)f(x)-f(0)/x = f(x)-f(0)/x-0 =f'(0)f(x)f(0)/x=f(x)f(0)/x0=f(0)
    ensuite j'avais calculé la dérivée et trouvé que f'(0)=0...
    Maintenant que j'y pense c'est peut être faux car on peut lire dans la question 3 qu'il faut démontrer que f est dérivable sur ]0;+l'inf[ donc 0 exclu...
    enfin quoiqu'il en soit j'aurais dû faire au plus simple...

    Merci


  • Zauctore

    le nombre dérivé en 0 est bien 0, tel qu'on l'obtient avec la limite du taux de variation.

    si de plus la limite de f ' en 0+ est égale à 0, cela signifie que la dérivée est continue à droite de 0.


  • D

    D'accord merci.

    Je voulais aussi savoir comme procéder pour la 5)c) car en faisant f(x)−1f(x)-1f(x)1 j'obtiens un quotient dont il est difficile de calculer le signe... svp


  • Zauctore

    le signe de f(x) - 1 étant assez difficile à étudier comme cela, il faut que tu utilises les résultats des questions précédentes : sens de variation de f et étude de l'équation f(x)=1 (lecture du tableau).


  • D

    Merci beaucoup pour votre aide


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