La fonction exponentielle

Savoir résoudre des inéquations avec les exponentielles - Exercice 2

15 min
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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 .

ex90e^{x}-9 \ge 0

Correction
  • A=eln(A)A=e^{\ln \left(A\right)} avec A>0A>0
ex90e^{x}-9 \ge 0 équivaut successivement à :
ex9e^{x} \ge 9
exeln(9)e^{x}\ge e^{\ln \left(9\right)}
xln9x\ge \ln 9
Donc :
S=[ln9;+[S=\left[\ln 9;+\infty \right[

Question 2

3ex03-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)
3ex03-e^{-x} \le 0 équivaut successivement à :
ex3-e^{-x} \le -3
ex3e^{-x} \ge 3
exeln(3)e^{-x}\ge e^{\ln \left(3\right)}
xln3-x\ge \ln 3
xln3x\le-\ln 3
xln(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+20e^{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+20e^{x}+2 \le 0 n'a aucun sens.
Il n'y a donc pas de solutions à cette inéquation.
Question 4

2e23x02-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)
2e23x02-e^{2-3x} \ge 0 équivaut successivement à :
e23x2-e^{2-3x} \ge -2
e23x2e^{2-3x} \le 2
e23xeln(2)e^{2-3x}\le e^{\ln \left(2\right)}
23xln(2)2-3x\le \ln \left(2\right)
3xln(2)2-3x\le \ln \left(2\right)-2
3xln(2)+23x\ge -\ln \left(2\right)+2
xln(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

(ex4)(ex+2)0\left(e^{x} -4\right)\left(e^{x} +2\right)\le 0

Correction
(ex4)(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 :
ex40e^{x}-4\ge 0 équivaut successivement à :
ex4e^{x}\ge 4
exeln(4)e^{x}\ge e^{\ln \left(4\right)}
xln4x\ge \ln 4 . Cela signifie que ex4e^{x}-4 est positive ou nulle dès que xln4x\ge \ln 4.
Nous traduisons cela dans un tableau de signe :
Donc :
S=];ln(4)]S=\left]-\infty ;\ln \left(4\right)\right]