Fonction Logarithme (8)
Exercice 1 tp
Soit f une fonction numérique définie par
f(x) = ln | x+2 |
x-2 |
1) Déterminer D ensemble de définition de f
2) Etudier la dérivabilité de f sur D
3) Déduire que f est strictement décroissante sur D
Correction
1) f est définie si x+2 et x-2 sont non nuls et de même signe
x | -∞ | -2 | 2 | +∞ | ||||
x+2 | - | 0 | + | | | + | |||
x-2 | - | | | - | 0 | + | |||
x+2 | + | 0 | - | || | + | |||
x-2 |
Ainsi D = ]-∞ ; -2[∪]2 ; +∞[
2) La fonction g définie sur D par
g(x) = | x+2 |
x-2 |
est une restriction d'une fonction rationnelle donc dérivable sur D de plus elle est strictement positive sur D alors f est dérivable sur D . Soit x∈D
f '(x) = | g '(x) |
g(x) |
g '(x) = ( | x+2 | )' |
x-2 | ||
= | (x+2)'(x-2) - (x+2)(x-2)' | |
(x-2)² | ||
= | x-2 - (x+2) | |
(x-2)² | ||
= | - 4 | |
(x-2)² |
Donc ∀x∈D
f '(x) = | - 4 |
g(x)(x-2)² |
Ou encore
f '(x) = | - 4 |
(x+2)(x-2) |
3) ∀x∈D on a (x+2)(x-2)>0 et -4 < 0
donc ∀x∈D on a f '(x) < 0 et donc f est strictement décroissante sur D
Exercice 2 tp
Soit f une fonction définie par
f(x) = ln(√(x-1) - 2)
1) Déterminer D l'ensemble de définition de f
2) Etudier la dérivabilité de f sur D
Correction
1) D = {x∈IR / (x-1≥0) et (√(x-1) - 2) > 0}
= {x∈IR / x≥1 et x-1 > 4}
= {x∈IR / x≥1 et x > 3}
Ainsi D = ]3 ; +∞[
2) Soit x∈D
la fonction x→(x-1) est dérivable et strictement positive sur D donc la fonction x→√(x-1) est dérivable sur D ainsi la fonction x→(√(x-1)-2) est dérivable et strictement positive sur D alors la fonction f est dérivable sur D et on a ∀x∈D
f '(x) = | (√(x-1)-2)' |
√(x-1)-2 |
On a
(√(x-1)-2)' | 1 |
2√(x-1) |
ainsi
f '(x) = | 1 |
2√(x-1)(√(x-1)-2) |