Fonction ln et fonction définie par integral - Mathématique
Comment es-tu évalué en maths ?
Chaque classe de maths exige de rendre entre un et trois devoirs par trimestre. Il y a aussi généralement deux examens de mi-période et un examen final. Parfois il s’agit d’un projet final plutôt qu’un examen.
Ces derniers sont plus sympas parce que tu peux modéliser ce que tu veux à l’aide des outils et techniques enseignées dans le cours.
La réponse est alors de voir ailleurs plus d'applications, plus des modèles, plus des finalités et plus des astuces.
Notre site vient d’être parmi les espaces que tu peux utiliser dans ce cadre.

lundi 17 février 2014

Fonction ln et fonction définie par integral

I) Soit f la fonction définie par f(x)=$\ \frac{x\;ln(x)}{x+1}$ si x > 0 et f(0)= 0.
1) a) Montrer que f est continue en 0.
b) Etudier la dérivabilité de f en 0 et interpréter graphiquement le résultat.
2) Soit g la fonction définie sur ]0, +∞[ par g(x) = x + 1 + ln(x).
a) Etudier les variations de g sur ]0, +∞[.
b) Montrer qu’il existe un unique réel $\ \alpha$ > 0 tel que g($\ \alpha$)= 0 et que 0,27 < $\ \alpha$ < 0,28.
c) En déduire le signe de g(x) sur ]0, +∞[.
3) a) Montrer que f est dérivable sur ]0, +∞[ et que f'(x)= $\ \frac{g(x)}{(x+1)^2}$
b) Dresser le tableau de variation de f.
4) Soit (C) la courbe représentative de f dans un repère orthonormé du plan
a) Ecrire une équation de la tangente T à (C) au point d’abscisse 1.
b) Tracer T et (C) en précisant les branches infinies de (C).
II) Soit la fonction F définie sur [0, +∞[ par F(x)=$\ \int_1^{2x}f(t)dt$
1) Montrer que F est dérivable sur [0, +∞[ et calculer F'(x).
2) Soit x ≥ 0
a) Montrer que pour tout réel t de l'intervalle [1,x] on a : $\ \frac{1}{2}$ln(t) ≤ f(t)≤ t ln(t).
b) Calculer les intégrales I(x)=$\ \int_1^{2x}ln(t)dt$ et J(x)=$\ \int_1^{2x}t \;ln(t)dt$
c) En déduire que :
x ln(2x) − x + $\ \frac{1}{2}$ ≤ F(x)≤ $2x^2\;ln(2x)-x^2+\frac{1}{4}$
d) Déterminer alors :
$\ \lim_{x \to +\infty}$ F(x) et $\ \lim_{x \to +\infty} \frac{F(x)}{x}$ .
3) On donne F(0)≈ 0,2. Dresser le tableau de variation de F et tracer sa
courbe représentative dans un repère orthonormé du plan.

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