Fonction logarithme népérien

Résoudre une équation avec des logarithmes - Exercice 2

10 min
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Pour chaque question, préciser l'ensemble de résolution de l'équation puis la résoudre.
Question 1

ln(4x2)=0\ln \left(4x-2\right)=0

Correction
Soient AA et BB deux réels strictements positifs.
  • ln(A)=ln(B)A=B\ln \left(A\right)=\ln \left(B\right)\Leftrightarrow A=B
  • L'équation est définie si et seulement si : 4x2>04x>2x>24x>124x-2>0\Leftrightarrow 4x>2\Leftrightarrow x>\frac{2}{4} \Leftrightarrow x>\frac{1}{2}
    Ainsi le domaine de définition est :
    Df=]12;+[D_{f} =\left]\frac{1}{2} ;+\infty \right[

    ln(4x2)=0\ln \left(4x-2\right)=0 équivaut successivement à
    ln(4x2)=ln(1)\ln \left(4x-2\right)=\ln \left(1\right)
    4x2=14x-2=1
    4x=1+24x=1+2
    4x=34x=3
    x=34x=\frac{3}{4}
    Or 34]12;+[\frac{3}{4} \in \left]\frac{1}{2} ;+\infty \right[, donc la solution de l'équation est :
    S={34}S=\left\{\frac{3}{4} \right\}
    Question 2

    ln(x+3)=1\ln \left(x+3\right)=1

    Correction
    Soient AA et BB deux réels strictements positifs.
  • ln(A)=ln(B)A=B\ln \left(A\right)=\ln \left(B\right)\Leftrightarrow A=B
  • L'équation est définie si et seulement si x+3>0x>3x+3>0\Leftrightarrow x>-3
    Ainsi le domaine de définition est :
    Df=]3;+[D_{f} =\left]-3;+\infty \right[

    ln(x+3)=1\ln \left(x+3\right)=1 équivaut successivement à
    ln(x+3)=ln(e)\ln \left(x+3\right)=\ln \left(e\right)
    x+3=ex+3=e
    x=e3x=e-3
    Or (e3)]3;+[\left(e-3\right)\in \left]-3;+\infty \right[, donc la solution de l'équation est :
    S={e3}S=\left\{e-3\right\}
    Question 3

    2ln(x+7)=62\ln \left(-x+7\right)=-6

    Correction
    a=ln(ea)a=\ln \left(e^{a} \right)
    L'équation est définie si et seulement si : x+7>0x>7x<71x<7-x+7>0\Leftrightarrow -x>-7\Leftrightarrow x<\frac{-7}{-1} \Leftrightarrow x<7
    Ainsi le domaine de définition est
    Df=];7[D_{f} =\left]-\infty ;7\right[
    Soient AA et BB deux réels strictements positifs.
  • ln(A)=ln(B)A=B\ln \left(A\right)=\ln \left(B\right)\Leftrightarrow A=B
  • 2ln(x+7)=62\ln \left(-x+7\right)=-6
    ln(x+7)=62\ln \left(-x+7\right)=\frac{-6}{2}
    ln(x+7)=3\ln \left(-x+7\right)=-3
    ln(x+7)=ln(e3)\ln \left(-x+7\right)=\ln \left(e^{-3} \right)
    x+7=e3-x+7=e^{-3}
    x=e37-x=e^{-3}-7
    x=e3+7x=-e^{-3} +7
    Or (7e3)];7[\left(7-e^{-3} \right)\in \left]-\infty ;7\right[, donc la solution de l'équation est
    S={7e3}S=\left\{7-e^{-3} \right\}
    Question 4

    ln(2x+14)=ln(x6)\ln \left(2x+14\right)=\ln \left(x-6\right)

    Correction
    Soient AA et BB deux réels strictements positifs.
  • ln(A)=ln(B)A=B\ln \left(A\right)=\ln \left(B\right)\Leftrightarrow A=B
  • L'équation est définie si et seulement si {2x+14>0 et x6>0{x>7 et x>6\left\{\begin{array}{c} {2x+14>0} \\ {\text{ et }} \\ {x-6>0} \end{array}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{array}{c} {x>-7} \\ {\text{ et }} \\ {x>6} \end{array}\right.
    On fait l'intersection des deux intervalles, ainsi le domaine de définition est :
    Df=]6;+[D_{f} =\left]6;+\infty \right[

    ln(2x+14)=ln(x6)\ln \left(2x+14\right)=\ln \left(x-6\right) équivaut successivement à
    2x+14=x62x+14=x-6
    2xx=6142x-x=-6-14
    x=20x=-20
    Or 20]6;+[-20\notin \left]6;+\infty \right[, donc il n'y a pas de solution à l'équation.
    On écrit alors :
    S=S=\emptyset