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ExercicePremière, chapitre 8 — Fonction exponentielle · Étude de la fonction exponentielle

Exercice 16

Calcul

Déterminer le signe de chacune des expressions suivantes, selon les valeurs du réel xx.

a) ex−1\mathrm{e}^{x}-1

b) ex−e2\mathrm{e}^{x}-\mathrm{e}^{2}

c) 1−e−x1-\mathrm{e}^{-x}

d) (x−1)ex(x-1)\mathrm{e}^{x}

e) exx+2\dfrac{\mathrm{e}^{x}}{x+2}

f) xex+exx\mathrm{e}^{x}+\mathrm{e}^{x}

On rappellera à chaque fois l'argument utilisé : la stricte positivité de l'exponentielle, ou sa stricte croissance.

Corrigé

a) ex−1⩾0  ⟺  ex⩾e0  ⟺  x⩾0\mathrm{e}^{x}-1\geqslant 0\iff\mathrm{e}^{x}\geqslant\mathrm{e}^{0}\iff x\geqslant 0 par stricte croissance. ex−1 est neˊgatif si x<0, nul si x=0, positif si x>0\boxed{\mathrm{e}^{x}-1 \text{ est négatif si } x<0, \text{ nul si } x=0, \text{ positif si } x>0}

b) De même, ex⩾e2  ⟺  x⩾2\mathrm{e}^{x}\geqslant\mathrm{e}^{2}\iff x\geqslant 2 : ex−e2 est neˊgatif si x<2, nul si x=2, positif si x>2\boxed{\mathrm{e}^{x}-\mathrm{e}^{2} \text{ est négatif si } x<2, \text{ nul si } x=2, \text{ positif si } x>2}

c) 1−e−x⩾0  ⟺  e−x⩽e0  ⟺  −x⩽0  ⟺  x⩾01-\mathrm{e}^{-x}\geqslant 0\iff\mathrm{e}^{-x}\leqslant\mathrm{e}^{0}\iff -x\leqslant 0\iff x\geqslant 0 : 1−e−x est neˊgatif si x<0, nul si x=0, positif si x>0\boxed{1-\mathrm{e}^{-x} \text{ est négatif si } x<0, \text{ nul si } x=0, \text{ positif si } x>0}

d) Par stricte positivité, ex>0\mathrm{e}^{x}>0 : le produit est du signe de x−1x-1. (x−1)ex est neˊgatif si x<1, nul si x=1, positif si x>1\boxed{(x-1)\mathrm{e}^{x} \text{ est négatif si } x<1, \text{ nul si } x=1, \text{ positif si } x>1}

e) Le numérateur ex\mathrm{e}^{x} est strictement positif, donc le quotient est du signe du dénominateur x+2x+2 — l'expression n'étant pas définie en −2-2. exx+2 est neˊgatif si x<−2 et positif si x>−2\boxed{\dfrac{\mathrm{e}^{x}}{x+2} \text{ est négatif si } x<-2 \text{ et positif si } x>-2}

f) On factorise : xex+ex=ex(x+1)x\mathrm{e}^{x}+\mathrm{e}^{x}=\mathrm{e}^{x}(x+1). Comme ex>0\mathrm{e}^{x}>0, l'expression est du signe de x+1x+1. ex(x+1) est neˊgatif si x<−1, nul si x=−1, positif si x>−1\boxed{\mathrm{e}^{x}(x+1) \text{ est négatif si } x<-1, \text{ nul si } x=-1, \text{ positif si } x>-1}

Dans l'édifice

Thèmes

fonction exponentielle

Notions

exponentielle

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