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ExerciceTerminale, chapitre 5 — Fonctions exponentielle et logarithme · Exponentielle : calculs, équations et dérivées

Exercice 1

Calcul

Simplifier au maximum chacune des expressions suivantes, où xx désigne un réel quelconque.

a) e3×e−5\mathrm{e}^{3}\times\mathrm{e}^{-5}

b) e2x×ex+1\mathrm{e}^{2x}\times\mathrm{e}^{x+1}

c) e5xe2x\dfrac{\mathrm{e}^{5x}}{\mathrm{e}^{2x}}

d) (e−x)3\left(\mathrm{e}^{-x}\right)^{3}

e) ex×e−x\mathrm{e}^{x}\times\mathrm{e}^{-x}

f) e2x+1ex−3\dfrac{\mathrm{e}^{2x+1}}{\mathrm{e}^{x-3}}

g) (ex)2×e−3x\left(\mathrm{e}^{x}\right)^{2}\times\mathrm{e}^{-3x}

h) (1+e−x)ex\left(1+\mathrm{e}^{-x}\right)\mathrm{e}^{x}

i) e2x−ex\mathrm{e}^{2x}-\mathrm{e}^{x} (on factorisera)

j) (ex+e−x)2−(ex−e−x)2\left(\mathrm{e}^{x}+\mathrm{e}^{-x}\right)^{2}-\left(\mathrm{e}^{x}-\mathrm{e}^{-x}\right)^{2}

Corrigé

On applique les propriétés algébriques : eaeb=ea+b\mathrm{e}^{a}\mathrm{e}^{b}=\mathrm{e}^{a+b}, eaeb=ea−b\dfrac{\mathrm{e}^{a}}{\mathrm{e}^{b}}=\mathrm{e}^{a-b} et (ea)n=ena\left(\mathrm{e}^{a}\right)^{n}=\mathrm{e}^{na}.

a) e3−5=e−2\mathrm{e}^{3-5}=\boxed{\mathrm{e}^{-2}}

b) e2x+x+1=e3x+1\mathrm{e}^{2x+x+1}=\boxed{\mathrm{e}^{3x+1}}

c) e5x−2x=e3x\mathrm{e}^{5x-2x}=\boxed{\mathrm{e}^{3x}}

d) e−3x=e−3x\mathrm{e}^{-3x}=\boxed{\mathrm{e}^{-3x}}

e) ex−x=e0=1\mathrm{e}^{x-x}=\mathrm{e}^{0}=\boxed{1}

f) e(2x+1)−(x−3)=ex+4\mathrm{e}^{(2x+1)-(x-3)}=\boxed{\mathrm{e}^{x+4}}

g) e2x−3x=e−x\mathrm{e}^{2x-3x}=\boxed{\mathrm{e}^{-x}}

h) ex+e−xex=ex+1\mathrm{e}^{x}+\mathrm{e}^{-x}\mathrm{e}^{x}=\boxed{\mathrm{e}^{x}+1}

i) ex(ex−1)\boxed{\mathrm{e}^{x}\left(\mathrm{e}^{x}-1\right)}

j) voir ci-dessous : 4\boxed{4}

Détail de la question j). On reconnaît l'identité (a+b)2−(a−b)2=4ab(a+b)^{2}-(a-b)^{2}=4ab avec a=exa=\mathrm{e}^{x} et b=e−xb=\mathrm{e}^{-x} : (ex+e−x)2−(ex−e−x)2=4×ex×e−x=4 e0=4\left(\mathrm{e}^{x}+\mathrm{e}^{-x}\right)^{2}-\left(\mathrm{e}^{x}-\mathrm{e}^{-x}\right)^{2} =4\times\mathrm{e}^{x}\times\mathrm{e}^{-x}=4\,\mathrm{e}^{0}=4 Le résultat ne dépend pas de xx, ce qui n'était pas évident au départ.

Dans l'édifice

Thèmes

exponentielle, propriétés algébriques

Notions

exponentielle

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