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Etude d'une fonction exponentielle

Posté : sam. 10 janv. 2015 22:17
par Solsha
Bonsoir,

Je rencontre quelques difficultés dans l'étude d'une fonction de forme exponentielle.

Soit g(x) = e^x - x - 1 définie sur [0;+inf[

Il faut tout d'abord étudier les variations de g. Je commence donc par dire pourquoi et sur quel intervalle g est dérivable, puis je calcule la dérivée de g et étudie son signe pour finir avec la construction du tableau de variations de la fonction.

Or, je ne sais pas exactement où la fonction est dérivable ou plutôt comment justifier car je dirais qu'elle est dérivable sur R vu que e^x est dérivable sur R mais comment justifier pour le reste de la fonction ?

Puis pour g'(x) je trouve e^x-1

Pour le signe je ne sais pas non plus comment clairement l'étudier ... Inéquation ?

Merci d'avance pour votre aide !

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 09:05
par sos-math(21)
Bonjour,
Ta fonction est bien définie et dérivable sur \(\mathbb{R}\) donc elle l'est sur \([0\,;\,+\infty[\).
Ta dérivée est correcte et pour étudier le signe de cette dérivée, il faut effectivement résoudre une inéquation : \(e^x-1\geq 0\) ce qui donne \(e^x\geq 1\)
Ce qu'on peut écrire \(e^x\geq e^0\), cela devrait t'aider à conclure.
Bonne continuation

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 14:50
par Solsha
Merci !

Ensuite je dois déterminer le signe de g(x) selon les valeurs de x. Donc puisque g est strictement croissante sur [0;+inf[, on en déduit qu'elle est strictement positive ?

Puis en déduire que pour tout x de [0;+inf[, e^x-x-1 > 0, je ne sais pas comment répondre ici ... Merci encore !

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 15:50
par sos-math(21)
Attention,
ce que tu affirmes est faux :
puisque g est strictement croissante sur [0;+inf[, on en déduit qu'elle est strictement positive
Étudie les variations de g et à l'aide du tableau de variation, trouve le signe de g(x).
ta fonction g n'est pas croissante, il y a deux sens de variation et g possède un minimum....
Reprends cela et dis moi ce que tu as fait exactement.

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 18:27
par Solsha
Je n'ai pas trouvé qu'il y avait deux sens de variations sachant que la fonction est définie sur [0;+inf[

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 19:12
par SoS-Math(9)
Bonsoir Solsha,

En effet en travaillant sur [0 ; + inf[, la fonction g est strictement croissante.

Quelle est le minimum de g(x) sur [0 ; + inf[ ? (Utilise le tableau de variation de g).

SoSMath.

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 19:26
par Solsha
C'est 1. Donc g est strictement positive, non ?

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 19:45
par sos-math(21)
Oui, c'est à peu près cela, ta fonction g atteint son minimum en \(x=0\) et ce minimum vaut \(g(0)=e^0-0-1=1-1=0\). Pour tout réel, tu as donc \(g(x)\geq 0\).
Bonne conclusion

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 20:21
par Solsha
Merci !

Ensuite je dois en déduire que pour tout x de [0;+inf[, e^x-x-1 > 0

Comment faire ?

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 20:35
par sos-math(21)
C'est simplement une interprétation de ce qu'on vient de dire : on a montré que pour tout réel \(x\), \(g(x)\geq 0\), l'égalité n'ayant lieu que pour \(x=0\).
Donc sur l'intervalle \([0\,;\,+\infty[\), il ne peut pas y avoir l'inégalité stricte.
Ce serait valable sur l'intervalle ouvert \(]0\,;\,+\infty[\)...
Bonne continuation

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 20:40
par Solsha
Oui mais je dois "en déduire" donc prouver.

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : dim. 11 janv. 2015 20:43
par sos-math(21)
Tu le prouves en interprétant le tableau de variation : le minimum de la fonction g est 0, donc pour tout réel \(x\), \(g(x)\geq 0\).
Je ne vois pas ce qu'on peut dire d'autre....

Re: Etude d'une fonction exponentielle

Posté : lun. 12 janv. 2015 20:33
par Solsha
Je vais me débrouiller avec ça, merci pour votre aide !