La fonction exponentielle

Exercices types : 1ère partie - Exercice 6

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On considère la fonction ff définie sur ];+[\left]-\infty ;+\infty \right[ par f(x)=2ex+ax+bf\left(x\right)=2e^{x} +ax+b.
On note (C)\left(C\right) sa représentation graphique dans un repère orthonormal.
Question 1

Déterminer les réels aa et bb pour que les deux conditions suivantes soient réalisées
  • la courbe (C)\left(C\right) passe par l'origine OO
  • la tangente à la courbe (C)\left(C\right) en OO a pour coefficient directeur 33

Correction
Avec l'information "la courbe (C)\left(C\right) passe par l'origine OO", on en déduit que :
f(0)=0f\left(0\right)=0

Avec l'information "la tangente à la courbe (C)\left(C\right) en OO a pour coefficient directeur OO", on en déduit que :
f(0)=3f'\left(0\right)=3

Commençons par calculer la dérivée de la fonction ff.
ff est dérivable sur ];+[\left]-\infty ;+\infty \right[.
Il vient alors que : f(x)=2ex+af'\left(x\right)=2e^{x} +a.
Ainsi :
f(0)=02e0+a×0+b=02+b=0f\left(0\right)=0\Leftrightarrow 2e^{0} +a\times 0+b=0\Leftrightarrow 2+b=0\Leftrightarrow
b=2b=-2

f(0)=32e0+a=32+a=3f'\left(0\right)=3\Leftrightarrow 2e^{0} +a=3\Leftrightarrow 2+a=3\Leftrightarrow
a=1a=1

On peut conclure que f(x)=2ex+ax+bf\left(x\right)=2e^{x} +ax+b s'écrit f(x)=2ex+x2f\left(x\right)=2e^{x} +x-2.
Question 2

Déterminer l'équation de la tangente TT à  la courbe Γ\Gamma , au point d'abscisse 00, de la fonction gg définie sur ];+[\left]-\infty ;+\infty \right[ par g(x)=2ex+x2g\left(x\right)=2e^{x} +x-2.

Correction
La formule de l'équation de la tangente au point d'abscisse aa est donnée par
y=g(a)(xa)+g(a).y=g'\left(a\right)\left(x-a\right)+g\left(a\right).
Dans cette exercice, a=0a=0.
On a alors y=g(0)(x0)+g(0)y=g'\left(0\right)\left(x-0\right)+g\left(0\right)
g(0)=2e0+02g(0)=0.g\left(0\right)=2e^{0} +0-2\Leftrightarrow g\left(0\right)=0.
Comme g(x)=2ex+x2g\left(x\right)=2e^{x} +x-2 alors g(x)=2ex+1g'\left(x\right)=2e^{x} +1 donc g(0)=2e0+1g(0)=3g'\left(0\right)=2e^{0} +1\Leftrightarrow g'\left(0\right)=3
Ainsi y=3(x0)+0y=3\left(x-0\right)+0\Leftrightarrow
y=3xy=3x