EXERCICE N° 1 :
a. On a .
b. On a .
EXERCICE N° 2 :
On a , donc
.
On a , donc
.
En utilisant , on trouve que
.
EXERCICE N° 3 :
1.
a. .
b. .
c. .
2.
a. .
b. .
c. .
EXERCICE N° 4 :
1. On a , donc l’équation de
est
, ou
.
2. On cherche les valeurs de a pour lesquelles la droite passe par l’origine,
c’est-à-dire pour lesquelles ,
c’est-à-dire pour lesquelles a=1, puisque et que, pour
et
.
Donc il y a deux solutions : a=1 ou a=-2.
EXERCICE N° 5 :
1.
a. Avant la mise en marche, t=0, donc °C.
b. Après une journée de fonctionnement, , donc
°C.
2. On a, donc la température moyenne tend vers -10,5°C quand le temps tend vers l’infini.
EXERCICE N° 6 :
1.
a. .
b. .
c. .
d. .
e. .
f. .
g. .
h. .
i. .
j. .
k. .
l. .
m. .
n. .
o. .
p. .
EXERCICE N° 7 :
1.
a. On a .
b. On a .
c. .
d. .
e. .
f. .
g. .
h. .
i. .
j. .
k. .
l. .
EXERCICE N° 8 :
1.
a. On a .
b. On a .
c. On a .
2.
a. On a pour
, donc f est décroissante sur
.
b. On a pour
, donc f est décroissante sur
.
c. On a pour tout x, donc f est croissante sur
.
EXERCICE N° 9 :
1. On a , donc la limite de f en
est 0.
2. On a , qui est strictement négative sur
, donc f est décroissante sur cet intervalle.
3. La conjecture est que la fonction f est décroissante sur , ce qui est effectivement vrai d’après 2.
En effet, la dérivée est strictement négative sur tout l’intervalle de définition de f, donc f est décroissante sur cet intervalle.
EXERCICE N° 10 :
1. On a .
2. On a pour tout
, donc f est décroissante sur cet intervalle.
3. On sait que f est décroissante sur , donc son maximum est atteint en x=0 et son minimum en
.
On peut calculer f(0)=2 et.
On a également (car
tends vers 0 plus vite que x tend vers -∞) et f est décroissante sur
.
Donc le tableau de variation de f est :
x | | 0 |
f'(x) | + | 0 | –
f(x) | | 2 |
EXERCICE N° 11 :
1.
a. On a .
b. On a .
c. On a .
EXERCICE N° 12 :
1.
On a .
2.
On a .
3.
On a .
EXERCICE N° 13 :
1) En posant , on peut réécrire l’équation
sous la forme
.
Cette dernière équation correspond à une équation du second degré se factorisant en .
Donc, on a ou
, c’est-à-dire
ou
.
Or, est toujours strictement positif, donc on ne peut pas avoir
.
Ainsi, l’équation est équivalente à l’équation
.
2) On vient de montrer que est équivalente à
.
On peut donc résoudre l’équation .
En posant , on a
, qui correspond à une équation du second degré se factorisant en
.
Ainsi, on a ou y+2=0, c’est-à-dire
ou
.
Or, e^x ne peut pas être négatif, donc on ne peut pas avoir .
D’où la solution de l’équation est
.
EXERCICE N° 14 :
1) On peut réécrire l’inéquation sous la forme
, c’est-à-dire
. Ainsi, on a deux cas à étudier :
– Si , alors l’inéquation équivaut à
, c’est-à-dire
, d’où x<0.
– Si , alors l’inéquation équivaut à
, c’est-à-dire
, d’où
.
Finalement, la solution de l’inéquation est x<0.
2) On peut réécrire sous la forme
.
On vient de montrer que pour tout
, donc le numérateur est négatif dans cette intervalle.
De plus, le dénominateur est toujours positif.
Ainsi, est négatif sur
.
EXERCICE N° 15 :
Conjecture : On a et
.
Démonstration :
– Pour la limite en 0, on peut utiliser le développement limité de au premier ordre au voisinage de 0 :
.
Ainsi, on a , d’où
.
– Pour la limite en , on a
, qui tend vers 0 quand x tend vers
.
– Pour la limite en , on peut réécrire
sous la forme
, qui tend vers 0 quand x tend vers
.
En effet, on a et
.
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