La fonction logarithme

Equation et inéquation - Exercice 1

12 min
25
Pour chaque question, résoudre l'équation sur l'intervalle II considéré.
ln(A)=ln(B)A=B\ln \left(A\right)=\ln \left(B\right)\Leftrightarrow A=B et ln(ea)=a\ln \left(e^{a} \right)=a
Question 1

lnx=0\ln x=0 ; I=]0;+[I =\left]0;+\infty \right[

Correction
lnx=0\ln x=0 équivaut successivement à :
lnx=ln(1)\ln x=\ln \left(1\right) car ln(1)=0\ln \left(1\right)=0
x=1x=1
Or 1]0;+[1\in \left]0;+\infty \right[, donc la solution de l'équation est :
S={1}S=\left\{1\right\}
Question 2

lnx=5\ln x=5 ; I=]0;+[I =\left]0;+\infty \right[

Correction
lnx=5\ln x=5 équivaut successivement à :
lnx=ln(e5)\ln x=\ln \left(e^{5} \right) car ln(ea)=a\ln \left(e^{a} \right)=a
x=e5x=e^{5}
Or e5]0;+[e^{5} \in \left]0;+\infty \right[, donc la solution de l'équation est :
S={e5}S=\left\{e^{5} \right\}
Question 3

2lnx+4=02\ln x+4=0 ; I=]0;+[I =\left]0;+\infty \right[

Correction
2lnx+4=02\ln x+4=0 équivaut successivement à :
2lnx=42\ln x=-4
lnx=2\ln x=-2
lnx=ln(e2)\ln x=\ln \left(e^{-2} \right) car ln(ea)=a\ln \left(e^{a} \right)=a
x=e2x=e^{-2}
Or e2]0;+[e^{-2} \in \left]0;+\infty \right[, donc la solution de l'équation est :
S={e2}S=\left\{e^{-2} \right\}
Question 4

4ln(x)7=04\ln \left(x\right)-7=0 ; I=]0;+[I =\left]0;+\infty \right[

Correction
4ln(x)7=04\ln \left(x\right)-7=0 équivaut successivement à :
4ln(x)=74\ln \left(x\right)=7
ln(x)=74\ln \left(x\right)=\frac{7}{4}
ln(x)=lne74\ln \left(x\right)=\ln e^{\frac{7}{4} } car ln(ea)=a\ln \left(e^{a} \right)=a
x=e74x=e^{\frac{7}{4} }
Or e74]0;+[e^{\frac{7}{4} } \in \left]0;+\infty \right[, donc la solution de l'équation est :
S={e74}S=\left\{e^{\frac{7}{4} }\right\}
Question 5

(lnx8)lnx=0\left(-\ln x-8\right)\ln x=0 ; I=]0;+[I =\left]0;+\infty \right[

Correction
Il s'agit ici d'une équation produit nul.
Ainsi :
(lnx8)lnx=0\left(-\ln x-8\right)\ln x=0
Il faut que : lnx8=0-\ln x-8=0 ou lnx=0\ln x=0
Résolvons d'une part :
lnx8=0-\ln x-8=0 équivaut successivement à :
lnx=8\ln x=-8
lnx=ln(e8)\ln x=\ln \left(e^{-8} \right) car ln(ea)=a\ln \left(e^{a} \right)=a
x=e8x=e^{-8} .
Or e8]0;+[e^{-8} \in \left]0;+\infty \right[
Résolvons d'autre part :
lnx=0\ln x=0 équivaut successivement à :
lnx=ln(1)\ln x=\ln \left(1\right) car ln(1)=0\ln \left(1\right)=0
x=1x=1
Or 1]0;+[1\in \left]0;+\infty \right[
Finalement les solutions de l'équation (lnx8)lnx=0\left(-\ln x-8\right)\ln x=0 sont :
S={1;e8}S=\left\{1;e^{-8} \right\}
Question 6

5lnx+2=2lnx105\ln x+2=2\ln x-10 ; I=]0;+[I =\left]0;+\infty \right[

Correction
5lnx+2=2lnx105\ln x+2=2\ln x-10 équivaut successivement à :
5lnx2lnx=1025\ln x-2\ln x=-10-2
3lnx=123\ln x=-12
lnx=4\ln x=-4
lnx=ln(e4)\ln x=\ln \left(e^{-4} \right) car ln(ea)=a\ln \left(e^{a} \right)=a
x=e4x=e^{-4}
Or e4]0;+[e^{-4} \in \left]0;+\infty \right[, donc la solution de l'équation est :
S={e4}S=\left\{e^{-4} \right\}