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Sagot :
Soit f la fonction définie sur l'intervalle ]1;+infi[ par f(x) = lnx - 1/lnx.
On nomme (C) la courbe représentative de f et T la courbe d'équation y = lnx dans un repère orthogonal (O;i;j).
1) f'(x)= 1/x +1/(x*(lnx)²) positif donc f est croissante
limite de [f(x)] en +infi est +inf -0 = +inf
limite de [f(x)] en 1 est 0 - inf = -inf
2)a) f(x) - lnx= - 1/ lnx
la limite de [f(x) - lnx] en +infi. est 0
Interpréter graphiquement cette limite. : C et T sont des courbes asymptotes une de l'autre
b) Préciser les positions relatives de (C) et de T.
f(x) - lnx= - 1/ lnx <0 car x >1 donc (C) au dessus de T
3) On se propose de chercher les tangentes à la courbe (C) passant par le point O.
a) Soit a un réel appartenant à l'intervalle ]1;+infi[. infi[ par g(x) = f(x) - xf'(x).??
b) g(x)= lnx - 1 / lnx - x(1 /x + 1 /( x(lnx)²) ) = lnx -1/lnx -1- 1/( (lnx)²) )
si x ≠1 g(x)=0 si (lnx)² * ( g(x) ) = 0
donc si (lnx)^3 - (lnx) - (lnx)² - 1 = 0
c) Après avoir étudié les variations de la fonction u définie par R par
u(t) = t^3 - t² - t - 1, montrer que la fonction u s'annule une fois et une seule sur R.
u '(t)= 3t² - 2t -1 = (t -1)(3t +1)
u(1)= -2 et u(-1/3)= -1/27 -1/9 +1/3 - 1 = -1/27 - 1/9 - 2/3 <0
lim u = - inf à -inf et +inf à +inf
u croit de - inf à u(-1/3)<0 puis décroit jusqu'à u(1)<0
et croit de u(1)<0 à +inf
u(t)=0 a donc une solution unique soit s
d) la tangente est y= f '(a)(x-a) + f(a) et elle passe par 0 si
0 = f '(a) (0 -a) + f(a) donc si u(lna)= 0 or cela est vrai pour lna=s
a =exp(s) une seule tangente donc
On nomme (C) la courbe représentative de f et T la courbe d'équation y = lnx dans un repère orthogonal (O;i;j).
1) f'(x)= 1/x +1/(x*(lnx)²) positif donc f est croissante
limite de [f(x)] en +infi est +inf -0 = +inf
limite de [f(x)] en 1 est 0 - inf = -inf
2)a) f(x) - lnx= - 1/ lnx
la limite de [f(x) - lnx] en +infi. est 0
Interpréter graphiquement cette limite. : C et T sont des courbes asymptotes une de l'autre
b) Préciser les positions relatives de (C) et de T.
f(x) - lnx= - 1/ lnx <0 car x >1 donc (C) au dessus de T
3) On se propose de chercher les tangentes à la courbe (C) passant par le point O.
a) Soit a un réel appartenant à l'intervalle ]1;+infi[. infi[ par g(x) = f(x) - xf'(x).??
b) g(x)= lnx - 1 / lnx - x(1 /x + 1 /( x(lnx)²) ) = lnx -1/lnx -1- 1/( (lnx)²) )
si x ≠1 g(x)=0 si (lnx)² * ( g(x) ) = 0
donc si (lnx)^3 - (lnx) - (lnx)² - 1 = 0
c) Après avoir étudié les variations de la fonction u définie par R par
u(t) = t^3 - t² - t - 1, montrer que la fonction u s'annule une fois et une seule sur R.
u '(t)= 3t² - 2t -1 = (t -1)(3t +1)
u(1)= -2 et u(-1/3)= -1/27 -1/9 +1/3 - 1 = -1/27 - 1/9 - 2/3 <0
lim u = - inf à -inf et +inf à +inf
u croit de - inf à u(-1/3)<0 puis décroit jusqu'à u(1)<0
et croit de u(1)<0 à +inf
u(t)=0 a donc une solution unique soit s
d) la tangente est y= f '(a)(x-a) + f(a) et elle passe par 0 si
0 = f '(a) (0 -a) + f(a) donc si u(lna)= 0 or cela est vrai pour lna=s
a =exp(s) une seule tangente donc
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