On définit la fonction f sur ]0;+oo[ par la relation:
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Le but du problème est l'étude de f .
Partie A:
Etude d'une fonction auxiliaire.
On pose, pour
x
> 0,
1:
Etudiez les variations de g sur ]0;+oo[
2:
Calculez les valeurs suivantes : g(0,5) , g(1) , g(2) , g(e)
(on demande les valeurs exactes puis de donner une valeur approchée à 0,01 près par défaut)
3:
Formez le tableau de signes de g(
x
) sur ]0;+oo[ en le justifiant.
Partie B:
Etude de f .
On appelle (C) la courbe représentative de f dans le plan muni d'un repère orthonormé.
1:
a
: Calculez la fonction dérivée de f, fonction notée f ' .
b
: Donnez une relation entre f '(
x
) et g(
x
) .
c
: Formez alors le tableau de signes de f ' (
x
) puis le tableau de variations de f sur ]0;+oo
[.
d
: Etudiez la limite de f en 0 et en +
oo
.
e
Montrez que pour tout
x
> 0 , on a :
2:
A est le point de (C) d'abscisse e.
a
: Donnez une équation de la tangente (
Te
) à (C) au point A.
b
: Tracez la courbe (C) ainsi que (
Te
) et la tangente à (C) au point d'abscisse 1.
Partie C: Etude de l'équation "f( x ) = 0 , x > 0"
1:
a
: Montrez que l'équation "f(
x
) = 0 ,
x
> 0" admet exactement deux solutions
que l'on notera
a
et b
avec
a<b .
b
: Justifiez les encadrements suivants: 0,4358 <
a
< 0,4359 et 2,1712 <
b
< 2,1713.
c
: Donnez en fonction de
a
et
b le tableau de signes de f(
x
) sur ]0;+oo[
2:
On pose alors pour
x
> 0 ,
a
: Calculez la fonction dérivée de F sur ]0;+oo[.
b
: Que pouvez-vous remarquer?
c
: Quel est le tableau de variations de F sur ]0;+oo[ . Justifiez votre réponse!