c4m fonction exp(cours)

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  • 8/6/2019 C4M Fonction Exp(cours)

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    b) Limites :

    limx

    ex=

    limx

    ex=0

    c) Autres limites importantes :

    n, limx

    ex

    xn

    = donc en particulier pour n=1 : limx

    ex

    x=

    n, limx

    xnex=0 donc en particulier pour n=1 : lim

    xxe

    x=0

    limx0

    ex

    1x

    =1

    Les fonctions exponentielles

    expx=ex

    Rgles de calculs :

    e0 =1 exy=exey e

    x=1

    ex

    exy

    = ex

    ey

    ex n=enx

    tude et reprsentation graphique de la fonction exponentielle :

    a) Sens de variation :

    La fonction exponentielle est drivable et strictement positive sur . x , exp x=exp 'x d'o exp 'x 0 donc la fonction exponentielle est strictement croissante.

    On dit que la fonction exponentielle est une bijection de sur +* .

    Consquences :

    ex=eyx=y exey xy x] ;0 [ 0 ex1 x]0 ;[ ex1; ; ;

    Dfinitions et thormes :

    Par dfinition, La fonction exponentielle est bijection rciproque de la fonction ln.On la note exp. Pour tout x rel,

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  • 8/6/2019 C4M Fonction Exp(cours)

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    Fonctions exponentielles de base a (a > 0) :

    a) Dfinition :

    On appelle fonction exponentielle de base a ( a+* ) la fonction qui se note xexpa x ou

    xax . ax=e

    xln a

    Par consquence : b et a+*

    ab=e

    b lna

    ln ab=b lna

    b) tude de variation :

    Soit fa la fonction dfinie sur par fax=ax=ex ln a ( a+*

    x , fa' x= ln a ex ln a= lna ax

    x , ax=exln a0 donc fa' x est du signe de ln a .

    Donc 3 cas possibles :

    Si a = 1 : fa est la fonction x1 .

    Si a > 1 :

    ln a0 donc :

    fa'0 et donc la fonction fa est strictement croissante sur .

    limx

    x lna = et limX

    eX= donc limx

    ex ln a=

    limx

    x lna = et limX

    eX=0 donc lim

    xexln a=0

    On en dduit donc ce tableau de variation :

    x 0 1

    fa' x +

    fax

    0

    1

    a

    Exemples :

    Les fonctions exponentielles

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  • 8/6/2019 C4M Fonction Exp(cours)

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    Si 0 < a < 1 :

    ln a0 donc :

    fa'0 et donc la fonction fa est strictement dcroissante sur .

    limx

    x lna = et limX

    eX=0 donc lim

    xexln a=0

    limx

    x lna = et limX

    eX= donc limx

    exln a=

    On en dduit donc ce tableau de variation :

    x 0 1

    fa' x +

    fax

    1

    a

    0

    Exemples :

    Remarque : Les courbes reprsentatives des fonctions xax et x1a x

    avec a0 sont symtriques

    d'axe la droite d'quation x=0 . En effet, ax=exln a et

    1

    a

    x

    =ex ln 1a =ex ln a .

    c) Primitives :

    Les fonctions xax admettent pour primitives les fonctions x1

    ln a axC avec C une

    constante relle, a ]0,1[]1, [ . (Si a=1 alors les primitives sont les fonctions x xC)

    d) Rgles de calcul :

    Les rgles de calcul sont les mme qu'avec la fonction exponentielle qui n'est en fait qu'un casparticulier : ( a et b sont des rels strictement positifs)

    |

    ||

    |

    |

    Les fonctions exponentielles

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    a0=1 axy=axay ax

    =1

    ax a

    xy

    =ax

    ay axn=anx

    ax

    bx=

    a

    b x

    abx=ax bx

    Fonctions puissance :

    a) Dfinition :

    On appelle fonction puissance toute fonction f dfinie sur +* par f=x

    =e ln x .

    b) tude de variation :

    f est drivable sur ]0 ;[ et fx =ln x ' x

    =

    x x

    =x1

    .

    Sens de variation :

    Si 0 alors f' x 0 et donc f est strictement croissante.

    Si 0 alors f' x 0 et donc f est strictement dcroissante.

    Limites :

    Si 0 :

    limx0 ln x = donc limx0 x

    a

    =0

    limx

    ln x = donc limx

    xa=

    Si 0 :

    limx0

    ln x = donc limx0

    xa=

    limx

    ln x = donc limx

    xa=0

    Tableaux de variations :

    0:

    x 0

    x

    0

    0:

    x 0

    x

    0

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    La courbe admet les

    axes de coordonnes

    comme asymptotes.

    Reprsentation graphique :

    Les fonctions exponentielles

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