Mathématiques du secondaire qualifiant

دالة اللوغاريتم (2)

نهايات اخرى

lim0 ln(x+1)=1
x
lim1lnx=1
x-1
lim+∞ ln x =0
x

lim+∞ lnx =0 ; n∈IN*
xn
lim0+xlnx=0 ; lim0+xnlnx=0 ; n∈IN*

تمرين 1

بسط
1) a=ln2 +ln12 - ln9
2) b=ln3-1 + ln3.5-1 + ln5.7-1 + ln7.3-1
3) c=ln(√2 +1)2020 + ln(√2 -1)2020

تمرين 2

حل المتراجحات التالية
1) ln(x+2)≥0 ; ln(x-1)≤2
2) ln(2x)+ln(x+1)>0
3) ln(x+1)+lnx²< ln2
4) 2ln²(x-1)-3ln(x-1)+1<0

تمرين 3

احسب النهايات التالية
lim0+1+lnx (1
x

2) lim+∞ x² - lnx

تمرين 4

احسب النهايات التالية
1) lim(+∞) x-lnx ; lim(0+)ln²(x)-3x²

lim+∞1-lnx (2
x
تمرين 5

احسب النهايات التالية

lim1lnx (1
x²-x
lim0+2+3lnx (2
x+lnx

3- مشتقة دالة لوغاريتمية

3.1 الدالة f→ln(u(x))

3.1.1 مجموعة تعريف الدالة f

D= { x∈R/ x∈Du et u(x)>0}

3.1.2 خاصية 1

اذا كانت دالة u متصلة وتزايدية قطعا على مجال I
فان الدالة f=ln o u متصلة على I

3.1.3 خاصية 2

اذا كانت دالة u قابلة للاشتقاق وتزايدية قطعا على مجال I فان الدالة f= ln o u قابلة للاشتقاق على I ولدينا

∀x∈I, f'(x)=u'(x)
u(x)
برهان

نعلم ان ln قابلة للاشتقاق على IR*+ و u(I)⊂IR*+ لان u(x)>0 ولدينا u قابلة للاشتقاق على I اذن f قابلة للاشتقاق على I,
ليكن x∈I,
f'(x)=(ln o u)'(x)= ln'(u(x)).u'(x)
اذن :

∀x∈I, f'(x)=u'(x)
u(x)
3.1.3 مثال

لتكن f دالة معرفة ب : f(x)=ln(x+3)
ادرس رتابة f على D.

تصحيح

لدينا D=]-3;+∞[ والدالة x→x+3 قابلة للاشتقاق وموجبة قطعا على D اذن f قابلة للاشتقاق على D
ولدينا

∀x∈D, f'(x)=(x+3)'
x+3
∀x∈D, f'(x)=1
x+3

3.2 الدالة : f→ln(|u(x)|)

3.2.1 خاصية

اذا كانت u دالة غير منعدمة وقابلة للاشتقاق على I فان الدالة f المعرفة ب f(x)=ln(|u(x)|) قابلة للاشتقاق على I ولدينا

∀x∈I, f'(x)=u'(x)
u(x)
3.2.2 مثال

لتكن f دالة معرفة ب :
f(x)=ln(|x²-2x-3|)
ادرس رتابة الدالة f على D.

تصحيح

x²-2x-3=0 ⇔ x=-1 او x=3
اذن D=]-∞;-1[∪]-1;3[∪]3;+∞[
الدالة x→x²-2x-3 غير منعدمة وقابلة للاشتقاق على D اذن f قابلة للاشتقاق على D ولدينا

∀x∈D, f'(x)=(x²-2x-3)'
x²-2x-3
∀x∈D, f'(x)=2x-2
x+3
تمرين 1

ادرس قابلية الاشتقاق للدالة f المعرفة ب

f(x)=lnx-2
x+3
تمرين 2

حدد مجموعة تعريف الدالة f في كل من الحالات التالية
1) f(x)=ln(4-2x)
2) f(x)=ln(x²-4x)²
3) f(x)=ln(2x²-5x+3)

f(x)=lnx+1 (4
x-2
f(x)=x (5
1-ln(x-2)

4- الدوال الاصلية للدالة

x→u'(x)
u(x)

4.1 تذكير

اذا كانت u دالة غير منعدمة وقابلة للاشتقاق على مجال I فان الدالة f المعرفة ب : f(x)=ln(|u(x)|) قابلة للاشتقاق على I ولدينا

∀x∈I, f'(x)=u'(x)
u(x)

4.2 خاصية

اذا كانت u دالة غير منعدمة وقابلة للاشتقاق على مجال I فان الدوال x→ln(|u(x)|)+k, k∈IR هي الدوال الاصلية
x→u'(x) للدالة
u(x)

تمرين 1:

حدد الدوال الاصلية للدالة f المعرفة ب

f(x)=2x+1
x²+x+2
تصحيح

نلاحظ ان الدالة x→x²+x+2 موجبة قطعا وقابلة للاشتقاق على IR لان (Δ< 0)
و (x²+x+2)'=2x+1 اذن الدوال x→ln(x²+x+2)+k حيث k∈IR هي الدوال الاصلية للدالة f

تمرين 2:

حدد الدوال الاصلية للدالة f المعرفة ب

f(x)=-4x³
x4-16
تصحيح

لدينا D=]-∞;-2[∪]-2;2[ ∪]2;+∞[
و x→x4-16 قابلة للاشتقاق ولا تنعدم على D
اذن الدوال x→-ln(|x4-16|)+k ; k∈IR هي الدوال الاصلية للدالة f.