Mathématiques du secondaire qualifiant

La fonction exponentielle népérien (2)

Exercice 1 tp

Résoudre dans IR les équations suivantes
1) ex+4=1.
2) e3x+1-ex+5=0.
3) (ex)²-3ex+2=0.

Correction

1) L'équation ex+4=1 est définie sur IR. Soit x∈IR
ex+4=1 ⇔ ex+4=e0 ⇔ x+4=0 ⇔x=-4
donc S={ -4 }.

2) L'équation e3x+1-ex+5=0 est définie sur IR
car pour tout x∈IR on a e3x+1∈IR et ex+5∈IR.
Soit x∈IR
e3x+1-ex+5=0 ⇔ e3x+1=ex+5
⇔ 3x+1=x+5 ⇔ 3x-x=5-1
⇔ 2x=4 ⇔ x=2.
ainsi S={2}.

3) L'équation (ex)²-3ex+2=0 est définie sur IR.
Si on pose ex=X on obtient une équation
du second degré X²-3X+2=0 (*)
Δ=b²-4ac=(-3)²-4.2=1>0
donc l'équation (*) admet deux solutions

X1 = -b - √(Δ) X2 = -b + √(Δ)
2a 2a
X1 = -(-3) - √1 X2 = -(-3) + √1
2.1 2.1
= 3 - 1 = 3 + 1
2 2
= 2 = 4
2 2

donc X1=1 et X2=2
mais ce qui est demandé est les valeurs de x.

On a X=ex
Premier cas
X1=1 ⇔ ex=1
⇔ x=ln(1)=0

Deuxième cas
X2=2 ⇔ ex=2
⇔ x=ln(2)
alors S={0;ln(2)}.

Exercice 2 tp

Résoudre dans IR les inéquations suivantes
1) ex<1.
2) ex≥3.
3) ex+7>e2x.

Correction

1) L'inéquation ex<1 est définie sur IR. Soit x∈IR
ex<1 ⇔ ln(ex)<ln1

⇔ x<0 ⇔ x∈]-∞;0[
donc S=]-∞;0[.

2) L'inéquation ex≥3 est définie sur IR. Soit x∈IR
ex≥3 ⇔ ln(ex)≥ln3
⇔ x≥ln3 ⇔ x∈[ln3;+∞[
donc S=[ln3;∞[.

3) L'équation ex+7>e2x est définie sur IR.
Soit x∈IR
ex+7>e2x ⇔ x+7>2x
⇔ x-2x>-7 ⇔ -x>-7
⇔ x<7 ⇔ x∈]-∞;7[
donc S=]-∞;7[.