📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Fonction $\ln$ : Définie sur $]0, +\infty[$, dérivable, $\ln'(x) = \frac{1}{x}$. $\ln(ab) = \ln a + \ln b$, $\ln(a^n) = n\ln a$.
- Fonction $\exp$ : Définie sur $\mathbb{R}$, $\exp'(x) = \exp(x)$. $\exp(a+b) = \exp(a)\exp(b)$.
- Fonction puissance : Pour $a \in \mathbb{R}$, $x^a = \exp(a \ln x)$ pour $x > 0$.
- Croissances comparées : $\lim_{x \to +\infty} \frac{\ln x}{x^n} = 0$ et $\lim_{x \to +\infty} \frac{e^x}{x^n} = +\infty$ pour $n > 0$.
Méthodes à maîtriser
- Résoudre des équations avec $\ln$ : Toujours commencer par déterminer le domaine de définition.
- Étude de fonctions : Calculer la dérivée, étudier son signe, puis dresser le tableau de variations.
- Utiliser les croissances comparées pour lever les formes indéterminées.
Exemples corrigés
- Résoudre $\ln(x) + \ln(x-1) = \ln(2)$ : Domaine $x > 1$. $\ln(x(x-1)) = \ln(2) \implies x^2-x-2=0$. Solutions $x=2$ ou $x=-1$. Seul $x=2$ convient.
- Dérivée de $f(x) = x^x$ : $f(x) = \exp(x \ln x)$. $f'(x) = (1 + \ln x)x^x$.
Erreurs fréquentes
- Oublier le domaine de définition (ex: $\ln(x^2)$ n'est pas $2\ln x$ si $x < 0$).
- Confondre $\ln(a+b)$ avec $\ln a + \ln b$.
- Se tromper dans le signe de la dérivée lors de l'étude de fonction.