📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
La fonction exponentielle, notée $\exp$, est l'unique fonction dérivable sur $\mathbb{R}$ telle que $f' = f$ et $f(0) = 1$. On la note $e^x$.
- Propriétés algébriques : Pour tout $x, y \in \mathbb{R}$ :
- $e^x > 0$
- $e^0 = 1$ et $e^1 = e \approx 2,718$
- $e^{x+y} = e^x \times e^y$
- $e^{-x} = \frac{1}{e^x}$
- $e^{x-y} = \frac{e^x}{e^y}$
- $(e^x)^n = e^{nx}$ pour tout $n \in \mathbb{Z}$
- Limites usuelles :
- $\lim_{x \to -\infty} e^x = 0$
- $\lim_{x \to +\infty} e^x = +\infty$
- $\lim_{x \to +\infty} \frac{e^x}{x} = +\infty$
- $\lim_{x \to -\infty} x e^x = 0$
- Dérivée : La fonction $x \mapsto e^{u(x)}$ est dérivable sur tout intervalle où $u$ est dérivable, et sa dérivée est $(e^{u(x)})' = u'(x)e^{u(x)}$.
Méthodes à maîtriser
- Résoudre une équation : Utiliser $e^A = e^B \iff A = B$.
- Résoudre une inéquation : Utiliser $e^A < e^B \iff A < B$ (car la fonction est strictement croissante).
- Étude de signe : Comme $e^x > 0$ pour tout $x$, le signe de $f(x) = e^x - 1$ dépend uniquement de $x$ (car $e^x - 1 > 0 \iff e^x > 1 \iff x > 0$).
Exemples corrigés
- Résoudre $e^{2x-1} = e^3$ : $2x - 1 = 3 \iff 2x = 4 \iff x = 2$. Donc $S = {2}$.
- Calculer la dérivée de $f(x) = e^{x^2+x}$ : $f'(x) = (x^2+x)' e^{x^2+x} = (2x+1)e^{x^2+x}$.
Erreurs fréquentes
- Oublier que $e^x$ est toujours strictement positif.
- Confondre $e^{x+y}$ avec $e^x + e^y$ (ce dernier ne se simplifie pas).
- Se tromper dans le signe de la dérivée de $e^{-x}$ (c'est $-e^{-x}$).