Fonction logarithme népérien

Résoudre les équations - Exercice 2

15 min
30
Résoudre dans ]0;+[\left]0;+\infty\right[ les équations suivantes :
Question 1

(x1)(ln(x)+2)=0\left(x-1\right)\left(\ln \left(x\right)+2\right)=0

Correction
(x1)(ln(x)+2)=0\left(x-1\right)\left(\ln \left(x\right)+2\right)=0 . Il s'agit d'une équation produit nul .
On a donc : x1=0x-1=0 ou\red{\text{ou}} ln(x)+2=0\ln \left(x\right)+2=0
D’une part :\text{\blue{D'une part :}}
x1=0x-1=0
x=1x=1
D’autre part :\text{\blue{D'autre part :}}
ln(x)+2=0\ln \left(x\right)+2=0
ln(x)=2\ln \left(x\right)=-2
lnx=ln(e2)\ln x=\ln \left(e^{-2} \right) car ln(ea)=a\red{\ln \left(e^{a} \right)=a}
x=e2x=e^{-2} . Or e2]0;+[e^{-2} \in \left]0;+\infty \right[
Les solutions de l'équation (x1)(ln(x)+2)=0\left(x-1\right)\left(\ln \left(x\right)+2\right)=0 sont :
S={e2;1}S=\left\{e^{-2} ;1\right\}
Question 2

(2x+6)(ln(x)8)=0\left(2x+6\right)\left(\ln \left(x\right)-8\right)=0

Correction
(2x+6)(ln(x)8)=0\left(2x+6\right)\left(\ln \left(x\right)-8\right)=0 . Il s'agit d'une équation produit nul .
On a donc : 2x+6=02x+6=0 ou\red{\text{ou}} ln(x)8=0\ln \left(x\right)-8=0
D’une part :\text{\blue{D'une part :}}
2x+6=02x+6=0
2x=62x=-6
x=3x=-3   \;Or      \;\;\; 3]0;+[-3 \notin \left]0;+\infty \right[
Donc x=3x=-3 n'est pas une solution de l'équation (2x+6)(ln(x)8)=0.\left(2x+6\right)\left(\ln \left(x\right)-8\right)=0.
D’autre part :\text{\blue{D'autre part :}}
ln(x)8=0\ln \left(x\right)-8=0
ln(x)=8\ln \left(x\right)=8
lnx=ln(e8)\ln x=\ln \left(e^{8} \right) car ln(ea)=a\red{\ln \left(e^{a} \right)=a}
x=e8x=e^{8} . Or e8]0;+[e^{8} \in \left]0;+\infty \right[
La solution de l'équation (2x+6)(ln(x)8)=0\left(2x+6\right)\left(\ln \left(x\right)-8\right)=0 est :
S={e8}S=\left\{e^{8}\right\}
Question 3

(10x+5)(ln(x)5)=0\left(10x+5\right)\left(\ln \left(x\right)-5\right)=0

Correction
(10x+5)(ln(x)5)=0\left(10x+5\right)\left(\ln \left(x\right)-5\right)=0 . Il s'agit d'une équation produit nul .
On a donc : 10x+5=010x+5=0 ou\red{\text{ou}} ln(x)5=0\ln \left(x\right)-5=0
D’une part :\text{\blue{D'une part :}}
10x+5=010x+5=0
10x=510x=-5
x=12x=-\frac{1}{2} Or      \;\;\; 12]0;+[-\frac{1}{2} \notin \left]0;+\infty \right[
Donc x=12x=-\frac{1}{2} n'est pas une solution de l'équation (10x+5)(ln(x)5)=0.\left(10x+5\right)\left(\ln \left(x\right)-5\right)=0.
D’autre part :\text{\blue{D'autre part :}}
ln(x)5=0\ln \left(x\right)-5=0
ln(x)=5\ln \left(x\right)=5
lnx=ln(e5)\ln x=\ln \left(e^{5} \right) car ln(ea)=a\red{\ln \left(e^{a} \right)=a}
x=e5x=e^{5} . Or e5]0;+[e^{5} \in \left]0;+\infty \right[
La solution de l'équation (10x+5)(ln(x)5)=0\left(10x+5\right)\left(\ln \left(x\right)-5\right)=0 est :
S={e5}S=\left\{e^{5}\right\}
Question 4

2x+3xln(x)=02x+3x\ln \left(x\right)=0

Correction
2x+3xln(x)=02x+3x\ln \left(x\right)=0     \;\; Nous allons factoriser par xx .
x(2+3ln(x))=0x(2+3\ln{(x)})=0 . Il s'agit d'une équation produit nul .
On a donc : x=0x=0 ou\red{\text{ou}} 2+3ln(x)=02+3\ln \left(x\right)=0
D’une part :\text{\blue{D'une part :}}
x=0x=0           \;\;\;\;\;Or 0]0;+[,0 \notin \left]0;+\infty \right[, donc 00 n'est pas solution de l'équation 2x+3xln(x)=02x+3x\ln \left(x\right)=0 .
D’autre part :\text{\blue{D'autre part :}}
2+3ln(x)=02+3\ln \left(x\right)=0
3ln(x)=23\ln \left(x\right)=-2
ln(x)=23\ln{(x)}=-\frac{2}{3}
lnx=ln(e23)\ln x=\ln \left(e^{-\frac{2}{3}} \right) car ln(ea)=a\red{\ln \left(e^{a} \right)=a}
x=e23x=e^{-\frac{2}{3}} . Or e23]0;+[e^{-\frac{2}{3}} \in \left]0;+\infty \right[
La solution de l'équation 2x+3xln(x)=02x+3x\ln \left(x\right)=0 est :
S={e23}S=\left\{e^{-\frac{2}{3}}\right\}
Question 5

ln2(x)6ln(x)=0\ln ^{2} \left(x\right)-6\ln \left(x\right)=0

Correction
ln2(x)6ln(x)=0\ln ^{2} \left(x\right)-6\ln \left(x\right)=0     \;\; Nous allons factoriser par ln(x)\ln(x) .
ln(x)(ln(x)6)=0\ln(x)(\ln{(x)}-6)=0
On a donc : ln(x)=0\ln{(x)}=0 ou\red{\text{ou}} ln(x)6=0\ln{(x)}-6=0
D’une part :\text{\blue{D'une part :}}
ln(x)=0\ln \left(x\right)=0
lnx=ln(e0)\ln x=\ln \left(e^{0} \right) car ln(ea)=a\red{\ln \left(e^{a} \right)=a}
x=e0=1x=e^{0}=1 . Or 1]0;+[1 \in \left]0;+\infty \right[
Donc x=1x=1 est une solution de l'équation ln2(x)6ln(x)=0\ln ^{2} \left(x\right)-6\ln \left(x\right)=0.
D’autre part :\text{\blue{D'autre part :}}
ln(x)6=0\ln \left(x\right)-6=0
ln(x)=6\ln \left(x\right)=6
lnx=ln(e6)\ln x=\ln \left(e^{6} \right) car ln(ea)=a\red{\ln \left(e^{a} \right)=a}
x=e6x=e^{6} . Or e6]0;+[e^{6} \in \left]0;+\infty \right[
Les solutions de l'équation ln2(x)6ln(x)=0\ln ^{2} \left(x\right)-6\ln \left(x\right)=0 sont :
S={1  ;e6}S=\left\{1\;;e^{6}\right\}
Question 6

ln2(x)9=0\ln ^{2} \left(x\right)-9=0

Correction
ln2(x)9=0\ln ^{2} \left(x\right)-9=0     \;\;
Il faut penser à l'identité remarquable a2b2=(ab)(a+b)a^{2} -b^{2} =\left(a-b\right)\left(a+b\right)
Ainsi :
ln2(x)32=0\ln ^{2} \left(x\right)-3^{2}=0
(ln(x)+3)(ln(x)3)=0(\ln(x)+3)(\ln(x)-3)=0
On a donc : ln(x)3=0\ln{(x)}-3=0 ou\red{\text{ou}} ln(x)+3=0=0\ln{(x)}+3=0=0
D’une part :\text{\blue{D'une part :}}
ln(x)3=0\ln \left(x\right)-3=0
ln(x)=3\ln \left(x\right)=3
lnx=ln(e3)\ln x=\ln \left(e^{3} \right) car ln(ea)=a\red{\ln \left(e^{a} \right)=a}
x=e3x=e^{3} . Or e3]0;+[e^{3} \in \left]0;+\infty \right[
D’autre part :\text{\blue{D'autre part :}}
ln(x)+3=0\ln \left(x\right)+3=0
ln(x)=3\ln \left(x\right)=-3
lnx=ln(e3)\ln x=\ln \left(e^{-3} \right) car ln(ea)=a\red{\ln \left(e^{a} \right)=a}
x=e3x=e^{-3} . Or e3]0;+[e^{-3} \in \left]0;+\infty \right[
Les solutions de l'équation ln2(x)9=0\ln ^{2} \left(x\right)-9=0 sont :
S={e3;e3}S=\left\{e^{-3} ;e^{3}\right\}