Mathématiques du secondaire qualifiant

Fonction Logarithme (9)

Exercice 1 tp

Déterminer les fonctions primitives de la fonction f définie par

f(x) = 2x+1
x²+x+2
Correction

La fonction x→x²+x+2 est strictement positive et dérivable sur IR car (Δ< 0)
et (x²+x+2)'=2x+1 donc les fonctions x→ln(x²+x+2)+k tel que k∈IR sont les fonctions primitives de la fonction f

Exercice 2 tp

Déterminer l'ensemble des fonctions primitives de la fonction f définie par

f(x) = -4x³
x4-81
Correction

D=]-∞;-3[∪]-3;3[ ∪]3;+∞[
x→x4-81 est dérivable et ne s'annule pas sur D
Donc l'ensemble des fonctions
x→-ln(|x4-81|)+k tel que k∈IR est l'ensemble des fonctions primitives de la fonction f

Exercice 3 tp

Déterminer l'ensemble des fonctions primitives de la fonction f définie par

f(x) = cos(x)
sin(x) + 2
Correction

∀x∈IR on a sin(x) + 2 > 0
car -1 ≤ sinx ≤ 1
Donc D = IR

La fonction x→sin(x) + 2 est dérivable et ne s'annule pas sur D

f(x) = (sin(x) + 2)'
sin(x) + 2

Puisque (∀x∈IR) on a sin(x) + 2 > 0 alors l'ensemble des fonctions
x→-ln(sin(x) + 2)+k tel que k∈IR est l'ensemble des fonctions primitives de la fonction f

Exercice 4 tp

Déterminer l'ensemble des fonctions primitives de la fonction f définie par

f(x) = x
x+1
Correction

D = {x∈IR / x+1≠ 0} Donc D = IR \ {-1}
f est une fonction rationnelle donc continue sur son domaine de définition D et donc elle admet des primitives sur D

On a

f(x) = x+1 - 1
x+1
= 1 - 1
x+1

Donc f(x) = (x)'- (ln|x+1|)'
alors l'ensemble des fonctions
x→x - ln(| x + 1 |)+k tel que k∈IR est l'ensemble des fonctions primitives de la fonction f

Exercice 5 tp

Déterminer l'ensemble des fonctions primitives de la fonction f définie par

f(x) = 1
2x + 2√(x)
Correction

f est définie si x≥0 et (2x + 2√(x))≠0 . Soit x∈IR+
2x + 2√(x) = 0 ⇔ √(x)=-x=-√(x)²
⇔ √(x)(1+√(x))=0 ⇔ √(x)=0 ou √(x)=-1
√(x)=-1 n'est pas possible donc x=0
Ainsi D = ]0 ; +∞[

La fonction x→2x+2√(x) ne s'annule pas et continue sur D donc f est continue sur D et donc elle admet des primitives sur D

f(x) = 1 = 1
2x + 2√(x) 2√(x)(√(x) + 1)
= (√(x))' = (√(x) + 1)'
√(x) + 1 √(x) + 1

Ainsi ∀x∈D on a f(x) = [ln(√(x) + 1)] '
alors l'ensemble des fonctions
x→ln(√(x) + 1)+k tel que k∈IR est l'ensemble des fonctions primitives de f.