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La fonction exponentielle

🟠 Difficile

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  1. 1

    Soit f(x)=(3x)exf(x) = (3 - x)e^{x} sur ℝ. Étudie les variations de f et donne son maximum, en valeur exacte puis arrondi au centième.

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    f(x)=ex+(3x)ex=(2x)exf'(x) = -e^{x} + (3 - x)e^{x} = (2 - x)e^{x}, du signe de 2x2 - x car ex>0e^{x} > 0.
    f est croissante sur ];2]]-\infty \,;\, 2] et décroissante sur [2;+[[2 \,;\, +\infty[.
    Maximum : f(2)=e27,39f(2) = e^{2} \approx 7{,}39.

  2. 2

    Soit g(x)=exx+1g(x) = \dfrac{e^{x}}{x + 1} sur ]1;+[]-1 \,;\, +\infty[. Calcule g(x)g'(x) et étudie les variations de g.

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    Quotient : g(x)=ex(x+1)ex×1(x+1)2=xex(x+1)2g'(x) = \frac{e^{x}(x + 1) - e^{x} \times 1}{(x + 1)^{2}} = \frac{xe^{x}}{(x + 1)^{2}}.
    ex>0e^{x} > 0 et (x+1)2>0(x + 1)^{2} > 0 : g′ a le signe de x.
    g est décroissante sur ]1;0]]-1 \,;\, 0] et croissante sur [0;+[[0 \,;\, +\infty[, de minimum g(0)=1g(0) = 1.

  3. 3

    Détermine limx+(exx3)\lim_{x \to +\infty} \left(e^{x} - x^{3}\right).

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  4. 4

    Détermine limxxex\lim_{x \to -\infty} xe^{x}.

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  5. 5

    En posant X=exX = e^{x}, résous dans ℝ l'équation e2x(e+1)ex+e=0e^{2x} - (e + 1)e^{x} + e = 0.

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  6. 6

    Le nombre de noyaux d'un échantillon radioactif est N(t)=8000e0,05tN(t) = 8000e^{-0{,}05t}, t en années. Calcule N(0)N'(0) et interprète, puis calcule N(20)N(20) arrondi à l'unité.

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  7. 7

    Soit f(x)=xexf(x) = xe^{x}. Détermine l'équation de la tangente à sa courbe au point d'abscisse 1.

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  8. 8

    Résous dans ℝ l'inéquation ex21e3e^{x^{2} - 1} \le e^{3}.

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  9. 9

    La température d'une boisson est T(t)=25+65e0,1tT(t) = 25 + 65e^{-0{,}1t}, en °C, t en minutes. Calcule la vitesse de variation de la température à l'instant 0, puis la température au bout de 10 minutes, arrondie au dixième.

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  10. 10

    Détermine limx+x2+1ex\lim_{x \to +\infty} \dfrac{x^{2} + 1}{e^{x}}.

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