Exercice 3 (5 points)
On a représenté, ci-après, la courbe C \mathscr{C} d'une fonction définie et dérivable sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5] ainsi que la tangente T T à cette courbe au point O O, origine du repère. On note f ′ f^{\prime} la fonction dérivée de la fonction f f. Partie A
Préciser la valeur de f ( 0) f(0). La tangente T T passe par le point A ( 1; 3) A(1~;~3). Déterminer la valeur de f ′ ( 0) f^{\prime}(0). On admet que la fonction f f est définie sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5] par une expression de la forme:
f ( x) = ( a x + b) e − x + 2 f(x)=(ax+b)\text{e}^{ - x}+2
où a a et b b sont deux nombres réels. Montrer que pour tout réel x x de l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5]:
f ′ ( x) = ( − a x + a − b) e − x. f^{\prime}(x)=( - ax+a - b)\text{e}^{ - x}. À l'aide des questions 1. Fonction exponentielle - ce qu'il faut savoir pour faire les exercices - très IMPORTANT Terminale S - YouTube. et 2., déterminer les valeurs de a a et b b.
Partie B
Par la suite, on considèrera que la fonction f f est définie sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5] par:
f ( x) = ( x − 2) e − x + 2. f(x)=(x - 2)\text{e}^{ - x}+2.
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e − 3 + 2 ≈ 2, 0 5 \text{e}^{ - 3}+2 \approx 2, 05
3 e − 5 + 2 ≈ 2, 0 2 3\text{e}^{ - 5}+2 \approx 2, 02
Sur l'intervalle [ 0; 3] [0~;~3], f f est continue et strictement croissante. 1 appartient à l'intervalle [ 0; e − 3 + 2] [0~;\text{e}^{ - 3}+2] donc l'équation f ( x) = 1 f(x)=1 admet une unique solution sur l'intervalle [ 0; 3] [0~;~3]. Cours Sur Les Fonctions Exponentielles Terminale Es – Meteor. Sur l'intervalle [ 3; 5] [3~;~5], le minimum de f f est supérieur à 2 donc l'équation f ( x) = 1 {f(x)=1} n'a pas de solution sur cet intervalle. Par conséquent, l'équation f ( x) = 1 f(x)=1 admet une unique solution sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5]. À la calculatrice, on trouve:
f ( 0, 4 4 2) ≈ 0, 9 9 8 6 < 1 f(0, 442) \approx 0, 9986 < 1;
f ( 0, 4 4 3) ≈ 1, 0 0 0 2 > 1 f(0, 443) \approx 1, 0002 > 1. Par conséquent: 0, 4 4 2 < α < 0, 4 4 3 0, 442 < \alpha < 0, 443. Bien rédiger
Pour justifier un encadrement du type α 1 < α < α 2 {\alpha_1 < \alpha < \alpha_2}, vous pouvez indiquer sur votre copie les valeurs de f ( α 1) f(\alpha_1) et de f ( α 2) f(\alpha_2) que vous avez obtenues à la calculatrice.
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Calculer f ′ ( x) f^{\prime}(x) et tracer le tableau de variations de f f sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5]. On placera, dans le tableau, les valeurs exactes de f ( 0) f(0), de f ( 5) f(5) et du maximum de f f sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5]. Montrer que l'équation f ( x) = 1 f(x)=1 admet une unique solution α \alpha sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5]. Donner un encadrement de α \alpha d'amplitude 1 0 − 3 10^{ - 3}. Montrer que la courbe C \mathscr{C} possède un unique point d'inflexion dont on déterminera les coordonnées. Ds exponentielle terminale es salaam. Corrigé Partie A
La courbe C \mathscr{C} passe par le point O ( 0; 0) O(0~;~0). Par conséquent:
f ( 0) = 0. f(0)=0. f ′ ( 0) f^{\prime}(0) est le coefficient directeur de la tangente T T au point O O. Cette droite passe par les points O ( 0; 0) O(0~;~0) et A ( 1; 3) A(1~;~3) donc:
f ′ ( 0) = y A − y O x A − x 0 = 3 − 0 1 − 0 = 3 f^{\prime}(0)=\dfrac{y_A - y_O}{x_A - x_0}=\dfrac{3 - 0}{1 - 0}=3. La fonction f f est définie et dérivable sur l'intervalle [ 0; 5] [0~;~5] et f ( x) = ( a x + b) e − x + 2 {f(x)=(ax+b)\text{e}^{ - x}+2}.
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(2) $⇔$ $e^{-5x+3}-e≤0$ $⇔$ $e^{-5x+3}≤e$ $⇔$ $e^{-5x+3}≤e^1$ $⇔$ $-5x+3≤1$
Soit: (2) $⇔$ $-5x≤1-3$ $⇔$ $x≥{-2}/{-5}$ $⇔$ $x≥0, 4$. Donc $\S_2=[0, 4;+∞[$. Savoir faire
Le signe d'une expression contenant une exponentielle est souvent évident car une exponentielle est strictement positive. Quand le signe n'est pas évident, il faut résoudre une inéquation pour savoir quand l'expression est positive (ou négative). Etudier le signe de $e^{-x-2}+3$. Montrer que $e^{-5x+3}(x-2)$>$0$ sur $]2; +∞[$. Terminale ES/L : La Fonction Exponentielle. Etudier le signe de $e^{-x}-1$. $e^{-x-2}$>$0$ car une exponentielle est strictement positive. Donc: $e^{-x-2}+3$>$3$, et par là, $e^{-x-2}+3$ est strictement positive pour tout $x$. $e^{-5x+3}$>$0$ car une exponentielle est strictement positive. Donc le produit $e^{-5x+3}(x-2)$ est du signe de la fonction affine $x-2$. Or cette dernière s'annule en 2, et son coefficient directeur 1 est strictement positif. Donc $x-2$>$0$ pour $x$>$2$. Et par là: $e^{-5x+3}(x-2)$>$0$ sur $]2; +∞[$. Cette fois-ci, la positivité de l'exponentielle ne sert à rien, car on lui ôte 1.
Exercice 1: Fonction exponentielle - Mathplace
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Fonction exponentielle | Cours terminale ES
Chapitre 4. Fonction exponentielle. 4. 1 Activité. Sommaire - PDF Téléchargement Gratuit
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