Fonctions exponentielles de base $a$

Etudier le sens de variation d'une fonction de la forme xaxx\mapsto a^{x} - Exercice 3

5 min
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Question 1
Ranger les nombres suivants dans l'ordre croissant :

1,23;1,22;1,25;1,20,6;1,21,11,2^{3} ;1,2^{-2} ;1,2^{5} ;1,2^{0,6} ;1,2^{1,1}

Correction
Nous avons les nombres suivants : 1,23;1,22;1,25;1,20,6;1,21,11,2^{\red{{3}}} ;1,2^{\red{{-2}}} ;1,2^{\red{{5}}} ;1,2^{\red{{0,6}}} ;1,2^{\red{{1,1}}} . Nous avons mis en couleurs\red{\text{couleurs}} les puissances.
Nous allons dans un premier temps ranger dans l'ordre croissant les puissances.
20,61,135\red{-2\le 0,6 \le 1,1 \le 3 \le 5}
    Soit la fonction exponentielle ff de base aa telle que xaxx\mapsto a^{x} avec aa un réel strictement positif.
  • Si a>1a>1 alors f(x)=ax f\left(x\right)=a^{x} est croissante\red{\text{croissante}} sur R\mathbb{R} .
  • Nous allons maintenant étudier le sens de variation de la fonction x1,2xx \mapsto 1,2^{x}.
    Comme 1,2>11,2>1, la fonction x1,2xx \mapsto 1,2^{x} est croissante sur R\mathbb{R}.
    Par conséquent, cette fonction conserve\red{\text{conserve}} l'ordre.
    Ainsi :
    1,221,20,61,21,11,231,251,2^{\red{{-2}}} \le 1,2^{\red{{0,6}}} \le 1,2^{\red{{1,1}}} \le 1,2^{\red{{3}}} \le 1,2^{\red{{5}}}
    Question 2

    0,710;0,75;0,76;0,72,1;0,73,050,7^{-10} ;0,7^{-5} ;0,7^{6} ;0,7^{2,1} ;0,7^{3,05}

    Correction
    Nous avons les nombres suivants : 0,710;0,75;0,76;0,72,1;1,23,050,7^{\red{{-10}}} ;0,7^{\red{{-5}}} ;0,7^{\red{{6}}} ;0,7^{\red{{2,1}}} ;1,2^{\red{{3,05}}} . Nous avons mis en couleurs\red{\text{couleurs}} les puissances.
    Nous allons dans un premier temps ranger dans l'ordre croissant les puissances.
    1052,13,056\red{-10\le -5 \le 2,1 \le 3,05 \le 6}
      Soit la fonction exponentielle ff de base aa telle que xaxx\mapsto a^{x} avec aa un réel strictement positif.
  • Si 0<a<10<a<1 alors f(x)=ax f\left(x\right)=a^{x} est deˊcroissante\red{\text{décroissante}} sur R\mathbb{R} .
  • Nous allons maintenant étudier le sens de variation de la fonction x0,7xx \mapsto 0,7^{x}.
    Comme 0<0,7<10<0,7<1, la fonction x0,7xx \mapsto 0,7^{x} est décroissante sur R\mathbb{R}.
    Par conséquent, cette fonction ne conserve pas\red{\text{ne conserve pas}} l'ordre.
    Ainsi :
    0,7100,750,72,10,73,050,760,7^{\red{{-10}}} \ge 0,7^{\red{{-5}}} \ge 0,7^{\red{{2,1}}} \ge 0,7^{\red{{3,05}}} \ge 0,7^{\red{{6}}}
    Finalement :
    0,760,73,050,72,10,750,7100,7^{\red{{6}}}\le 0,7^{\red{{3,05}}} \le 0,7^{\red{{2,1}}} \le 0,7^{\red{{-5}}} \le 0,7^{\red{{-10}}}