Savoir résoudre des inéquations avec les exponentielles - Exercice 2

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Question 1
Résoudre les inéquations suivantes sur R\mathbb{R}.
A traiter uniquement si vous avez étudiez la fonction logarithme népérien .

ex−9≥0e^{x}-9 \ge 0

Correction
  • A=eln⁡(A)A=e^{\ln \left(A\right)} avec A>0A>0
ex−9≥0e^{x}-9 \ge 0 équivaut successivement à :
ex≥9e^{x} \ge 9
ex≥eln⁡(9)e^{x}\ge e^{\ln \left(9\right)}
x≥ln⁡9x\ge \ln 9
Donc :
S=[ln⁡9;+∞[S=\left[\ln 9;+\infty \right[

Question 2

3−e−x≤03-e^{-x} \le 0

Correction
  • A=eln⁡(A)A=e^{\ln \left(A\right)} avec A>0A>0
  • −ln⁡(A)=ln⁡(1A)-\ln \left(A\right)=\ln \left(\frac{1}{A} \right)
3−e−x≤03-e^{-x} \le 0 équivaut successivement à :
−e−x≤−3-e^{-x} \le -3
e−x≥3e^{-x} \ge 3
e−x≥eln⁡(3)e^{-x}\ge e^{\ln \left(3\right)}
−x≥ln⁡3-x\ge \ln 3
x≤−ln⁡3x\le-\ln 3
x≤ln⁡(13)x\le \ln \left(\frac{1}{3} \right)
Donc :
S=]−∞;ln⁡(13)]S=\left]-\infty;\ln \left(\frac{1}{3} \right) \right]

Question 3

ex+2≤0e^{x}+2 \le 0

Correction
On rappelle que pour tout réel xx, on a : ex>0e^{x}>0 donc ex+2>0e^{x}+2>0. Il en résulte que l'inéquation ex+2≤0e^{x}+2 \le 0 n'a aucun sens.
Il n'y a donc pas de solutions à cette inéquation.
Question 4

2−e2−3x≥02-e^{2-3x} \ge 0

Correction
  • A=eln⁡(A)A=e^{\ln \left(A\right)} avec A>0A>0
  • −ln⁡(A)=ln⁡(1A)-\ln \left(A\right)=\ln \left(\frac{1}{A} \right)
2−e2−3x≥02-e^{2-3x} \ge 0 équivaut successivement à :
−e2−3x≥−2-e^{2-3x} \ge -2
e2−3x≤2e^{2-3x} \le 2
e2−3x≤eln⁡(2)e^{2-3x}\le e^{\ln \left(2\right)}
2−3x≤ln⁡(2)2-3x\le \ln \left(2\right)
−3x≤ln⁡(2)−2-3x\le \ln \left(2\right)-2
3x≥−ln⁡(2)+23x\ge -\ln \left(2\right)+2
x≥−ln⁡(2)+23x\ge \frac{-\ln \left(2\right)+2}{3}
Donc :
S=[−ln⁡(2)+23;+∞[S=[\frac{-\ln \left(2\right)+2}{3};+\infty[

Question 5

(ex−4)(ex+2)≤0\left(e^{x} -4\right)\left(e^{x} +2\right)\le 0

Correction
(ex−4)(ex+2)≤0\left(e^{x} -4\right)\left(e^{x} +2\right)\le 0 . Pour résoudre cette inéquation, nous allons dresser un tableau de signe.
Pour tout réel xx, on sait que 2>02>0 et ex>0e^{x}>0 ou encore ex+2>0e^{x}+2>0.
De plus :
ex−4≥0e^{x}-4\ge 0 équivaut successivement à :
ex≥4e^{x}\ge 4
ex≥eln⁡(4)e^{x}\ge e^{\ln \left(4\right)}
x≥ln⁡4x\ge \ln 4 . Cela signifie que ex−4e^{x}-4 est positive ou nulle dès que x≥ln⁡4x\ge \ln 4.
Nous traduisons cela dans un tableau de signe :
Donc :
S=]−∞;ln⁡(4)]S=\left]-\infty ;\ln \left(4\right)\right]

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