Représenter graphiquement une fonction exponentielle et exploiter sa courbe - Exercice 3

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On considère la fonction gg définie sur [0;6]\left[0;6\right] par g(x)=8×0,75xg\left(x\right)=8\times0{,}75^{x}.
Question 1

Recopier et compléter le tableau de valeurs suivant (arrondir au centième).

Correction
On calcule par exemple g(0,5)=8×0,750,5≈6,93g\left(0{,}5\right)=8\times0{,}75^{0{,}5}\approx6{,}93 et g(3)=8×0,753=3,375≈3,38g\left(3\right)=8\times0{,}75^{3}=3{,}375\approx3{,}38. De même, g(4)=8×0,754≈2,53g\left(4\right)=8\times0{,}75^{4}\approx2{,}53 ; g(5)≈1,90g\left(5\right)\approx1{,}90 ; g(6)≈1,42g\left(6\right)\approx1{,}42.
D'une valeur entière de xx à la suivante, on multiplie par 0,750{,}75 : 8×0,75=68\times0{,}75=6 ; 6×0,75=4,56\times0{,}75=4{,}5…
Question 2

Tracer la courbe de gg dans un repère.

Correction
On place les points du tableau, puis on les relie par une courbe régulière (pas par des segments) :
Question 3

Donner le sens de variation de gg. Justifier.

Correction
Soit kk et aa deux réels strictement positifs et f(x)=k×axf\left(x\right)=k\times a^{x} sur [0;+∞[\left[0;+\infty\right[ :
  • la courbe de ff passe par le point (0;k)\left(0;k\right) car a0=1a^{0}=1, et par le point (1;k×a)\left(1;k\times a\right) ;
  • si a>1a\gt 1, la courbe monte : ff est croissante\red{\text{croissante}} ; si 0<a<10\lt a\lt 1, la courbe descend : ff est deˊcroissante\red{\text{décroissante}} ; si a=1a=1, ff est constante ;
  • quand xx augmente de 11, l'ordonnée est multipliée par aa : la courbe n'est pas une droite.
Ici k=8>0k=8\gt 0 et 0<a=0,75<10\lt a=0{,}75\lt 1.
gg est décroissante sur [0;6]\left[0;6\right].

C'est cohérent avec la courbe, qui descend.
Question 4

Résoudre graphiquement l'inéquation g(x)⩽4g\left(x\right)\leqslant4, puis contrôler à la calculatrice.

Correction
Les points de la courbe situés au-dessous de la droite d'équation y=4y=4 ont une abscisse supérieure ou égale à 2,42{,}4 environ.

Contrôle : g(2,4)≈4,01>4g\left(2{,}4\right)\approx4{,}01\gt 4 et g(2,5)≈3,90<4g\left(2{,}5\right)\approx3{,}90\lt 4 : la valeur cherchée est entre 2,42{,}4 et 2,52{,}5.
g(x)⩽4g\left(x\right)\leqslant4 pour xx compris entre 2,42{,}4 environ et 66.

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