Fonction exponentielle - Définition - Règles de calcul
Conseils
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Commencer par regarder la vidéo: "L'essentiel de ce qu'il faut
savoir pour faire les exercices"
Faire les exercices
Seulement après, regarder les démonstrations des propriétés
$\boldsymbol{e^{x+y}}$
$\boldsymbol{e^{-x}}$
$\boldsymbol{e^{x-y}}$ Signe et variations
Regarder la méthode d'Euler
Enfin, regarder la démonstration de l'unicité
Conseils pour travailler efficacement
Conseils pour le jour du Bac
Fonction exponentielle - Définition - Propriétés
Exercice type
Pour savoir à calculer avec l'exponentielle - Niveau 1
Exercice type
Pour savoir calculer avec l'exponentielle - Niveau 2
Exercice type
Suite géométrique & Exponentielle
Cours
ce qu'il faut
savoir sur la fonction exponentielle pour faire les exercices
Carte mentale fonction exponentielle
•
Règles de calcul
Principe
La fonction exponentielle suit les mêmes règles de calcul que les
puissances.
Il est donc naturel d'utiliser la même notation que pour les puissances et de noter
$\exp (x)$ sous la forme $e^x$.
$e^{x+y}$
Propriété Pour tous réels $x$ et $y$ :
$e^{x+y}=e^x \times e^y$
Penser que quand on a une égalité, on peut l'utiliser dans les 2 sens!
$e^{-x}$
Propriété Pour tout réel $x$ :
$e^{-x}=\dfrac 1{e^x}$
Penser que quand on a une égalité, on peut l'utiliser dans les 2 sens!
$e^{x-y}$
Propriété Pour tous réels $x$ et $y$ :
$e^{x-y}=\dfrac{e^x}{e^y}$
Penser que quand on a une égalité, on peut l'utiliser dans les 2 sens!
$e^{nx}$
Propriété Pour tout réel $x$ et tout
entier relatif $n$ : $e^{nx}=(e^x)^n$
Pour démontrer ce résultat, on utilise le raisonnement par récurrence qui
est au programme de terminale.
Pour ceux qui veulent prendre de l'avance, voici la démonstration pour
$n\geqslant 0$
et pour $n\leqslant 0$
Et n'oubliez pas que quand on a une égalité, on peut l'utiliser dans les 2
sens!
$e^1$
Définition $e^1$ est noté $e$, autrement dit,
$e^1=e$
On démontre que $e$ vaut environ $2,7$.
$e^0$
$e^0=1$ d'après la définition même de la fonction exponentielle.
$e^{\frac 12}$
Propriété $e^{\frac 12}=\sqrt{e}$
•
Signe et variation
Propriétés
La fonction exponentielle est
strictement
positive sur $\mathbb{R}$
Elle ne s'annule donc jamais. Autrement dit, l'équation $e^x=0$ n'a pas de solution
dans
$\mathbb{R}$.
La fonction exponentielle est
strictement
croissante sur $\mathbb{R}$
Il est important de faire les démonstrations de ces propriétés en vidéo qui sont
très formatrices
•
Méthode d'Euler
(difficile):
Comment obtenir la courbe de l'exponentielle?
Méthode pas facile, donc à regarder dans un deuxième temps.
• Comprendre la
définition mathématique
(difficile)
Définition Il existe une
unique fonction $f$ définie et
dérivable sur $\mathbb{R}$ telle que $\boldsymbol{f'=f}$ et $\boldsymbol{f(0)=1}$.
Cette fonction est notée $\boldsymbol{\exp}$ et est appelée fonction
exponentielle.
On admet l'existence d'une fonction qui vérifie
ces deux conditions. La démonstration de l'unicité
est très formatrice
mais est difficile, donc à faire dans un deuxième temps.
Montrer que pour tout $x$ réel:
$\displaystyle \dfrac {(e^x-1)(e^x+1)}{e^{2x}}=1-e^{-2x}$
Exercice
5: Égalité et exponentielle
Montrer que pour tout réel $x$:
$1-\dfrac {e^{-x}}{1+e^{-x}}=\dfrac{e^x}{1+e^{x}}$
Exercice
6: Egalité et exponentielle
Montrer que pour tout réel $x$:
$ \dfrac {e^{x}-e^{-x}}{e^{x}+e^{-x}}=\dfrac{1-e^{-2x}}{1+e^{-2x}}$
Exercice
7: suite géométrique & exponentielles
$(u_n)$ est la suite définie pour tout entier naturel $n$, par $u_n=3e^{0,8n}$.
Démontrer que $(u_n)$ est une suite géométrique par deux méthodes. Préciser sa raison et son premier
terme $u_0$.
Ce site ne convient pas aux enfants de moins de 36 mois, sauf s'ils insistent vraiment.
Ne pas dépasser la dose prescrite.
Posologie: 1 fois/jour la semaine avant le contrôle.
L'efficacité du traitement dépend d'une prise régulière.
Effet secondaire: Peut procurer du plaisir surtout en cas de réussite !
En cas de persistance des difficultés, arrêter le traitement pendant une nuit, puis reprendre le
lendemain.