Cours de terminale S Fonctions de référence La fonction logarithme

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Cours de terminale S Fonctions de référence La fonction logarithme
Cours de
terminale S
Fonctions de
référence
La fonction
logarithme
népérien
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Cours de terminale S
Fonctions de référence
La fonction logarithme népérien
La fonction logarithme décimal
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
LPO de Chirongui
Logarithmes
décimaux
Cours de terminale SFonctions de référenceLa fonction logarithme népérien L
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
La fonction exponentielle est continue et strictement croissante
sur R. Le corollaire du théorème des valeurs intermédiaires
permet d’affirmer que quel que soit le réel a strictement positif, il
existe un réel unique x tel que ex = a.
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Si a est un réel strictement positif, la solution unique sur R de
l’équation ex = a, d’inconnue x, s’appelle . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..............................
La fonction logarithme népérien
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
La fonction exponentielle est continue et strictement croissante
sur R. Le corollaire du théorème des valeurs intermédiaires
permet d’affirmer que quel que soit le réel a strictement positif, il
existe un réel unique x tel que ex = a.
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Si a est un réel strictement positif, la solution unique sur R de
l’équation ex = a, d’inconnue x, s’appelle logarithme népérien
de a, et on note x = ln a.
La fonction logarithme népérien
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
La fonction logarithme népérien est définie sur ]0; +∞[ par :
.........
Autrement dit, pour tout x strictement positif,
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
.....................
Compléments
Logarithmes
décimaux
On dit que la fonction ln est la . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . de la fonction
exp.
Ainsi : ln 1 = 0 puisque e0 = 1 et ln e = 1 puisque e1 = e.
La fonction logarithme népérien
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
La fonction logarithme népérien est définie sur ]0; +∞[ par :
x 7−→ ln x.
Autrement dit, pour tout x strictement positif,
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
.....................
Compléments
Logarithmes
décimaux
On dit que la fonction ln est la . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . de la fonction
exp.
Ainsi : ln 1 = 0 puisque e0 = 1 et ln e = 1 puisque e1 = e.
La fonction logarithme népérien
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
La fonction logarithme népérien est définie sur ]0; +∞[ par :
x 7−→ ln x.
Autrement dit, pour tout x strictement positif,
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
.....................
Compléments
Logarithmes
décimaux
On dit que la fonction ln est la . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . de la fonction
exp.
Ainsi : ln 1 = 0 puisque e0 = 1 et ln e = 1 puisque e1 = e.
La fonction logarithme népérien
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
La fonction logarithme népérien est définie sur ]0; +∞[ par :
x 7−→ ln x.
Autrement dit, pour tout x strictement positif,
y = ln x ⇐⇒ ey = x
Compléments
Logarithmes
décimaux
On dit que la fonction ln est la . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . de la fonction
exp.
Ainsi : ln 1 = 0 puisque e0 = 1 et ln e = 1 puisque e1 = e.
La fonction logarithme népérien
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
La fonction logarithme népérien est définie sur ]0; +∞[ par :
x 7−→ ln x.
Autrement dit, pour tout x strictement positif,
y = ln x ⇐⇒ ey = x
Compléments
Logarithmes
décimaux
On dit que la fonction ln est la . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . de la fonction
exp.
Ainsi : ln 1 = 0 puisque e0 = 1 et ln e = 1 puisque e1 = e.
La fonction logarithme népérien
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
La fonction logarithme népérien est définie sur ]0; +∞[ par :
x 7−→ ln x.
Autrement dit, pour tout x strictement positif,
y = ln x ⇐⇒ ey = x
Compléments
Logarithmes
décimaux
On dit que la fonction ln est la fonction réciproque de la fonction
exp.
Ainsi : ln 1 = 0 puisque e0 = 1 et ln e = 1 puisque e1 = e.
La fonction logarithme népérien
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
La fonction logarithme népérien est définie sur ]0; +∞[ par :
x 7−→ ln x.
Autrement dit, pour tout x strictement positif,
y = ln x ⇐⇒ ey = x
Compléments
Logarithmes
décimaux
On dit que la fonction ln est la fonction réciproque de la fonction
exp.
Ainsi : ln 1 = 0 puisque e0 = 1 et ln e = 1 puisque e1 = e.
La fonction logarithme népérien
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
1
De plus : si ln x = y alors x = ey et = e−y soit ln
x
On obtient donc, pour tout réel x strictement positif :
Relation
fonctionnelle
Compléments
............
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
1
x
!
= −y .
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
1
De plus : si ln x = y alors x = ey et = e−y soit ln
x
On obtient donc, pour tout réel x strictement positif :
Relation
fonctionnelle
Compléments
............
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
1
x
!
= −y .
1- Définition-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
1
De plus : si ln x = y alors x = ey et = e−y soit ln
x
On obtient donc, pour tout réel x strictement positif :
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
ln
1
= − ln x
x
La fonction logarithme népérien
1
x
!
= −y .
1- Propriété-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Propriété
Pour tout réel x, ln(ex ) = x
et pour tout réel x strictement positif, eln x = x
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
1 - Exercices : Savoir Faire (livre)-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Définition
Définition
Propriété
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Équations et inéquations
Livre Indice BORDAS - Page 137
Exercice 39, 42, 43 et 44 page 146
La fonction logarithme népérien
2- Propriété-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Propriété
Variations et
limites
La fonction logarithme népérien est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
........................
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration partielle
On admet que la fonction ln est continue et dérivable sur ]0; +∞[.
Si on pose f (x) = exp(ln x) = x,
alors f 0 (x) =. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Or f 0 (x) = 1, d’où ln0 (x) =. . .
La fonction logarithme népérien
2- Propriété-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Propriété
La fonction logarithme népérien est continue et dérivable sur
1
]0; +∞[ et ln0 (x) = .
x
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration partielle
On admet que la fonction ln est continue et dérivable sur ]0; +∞[.
Si on pose f (x) = exp(ln x) = x,
alors f 0 (x) =. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Or f 0 (x) = 1, d’où ln0 (x) =. . .
La fonction logarithme népérien
2- Propriété-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Propriété
La fonction logarithme népérien est continue et dérivable sur
1
]0; +∞[ et ln0 (x) = .
x
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration partielle
On admet que la fonction ln est continue et dérivable sur ]0; +∞[.
Si on pose f (x) = exp(ln x) = x,
alors f 0 (x) =. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Or f 0 (x) = 1, d’où ln0 (x) =. . .
La fonction logarithme népérien
2- Propriété-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Propriété
La fonction logarithme népérien est continue et dérivable sur
1
]0; +∞[ et ln0 (x) = .
x
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration partielle
On admet que la fonction ln est continue et dérivable sur ]0; +∞[.
Si on pose f (x) = exp(ln x) = x,
alors f 0 (x) =. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Or f 0 (x) = 1, d’où ln0 (x) =. . .
La fonction logarithme népérien
2- Propriété-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Propriété
La fonction logarithme népérien est continue et dérivable sur
1
]0; +∞[ et ln0 (x) = .
x
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration partielle
On admet que la fonction ln est continue et dérivable sur ]0; +∞[.
Si on pose f (x) = exp(ln x) = x,
alors f 0 (x) =ln0 (x) × exp(ln x) = ln0 (x) × x.
Or f 0 (x) = 1, d’où ln0 (x) =. . .
La fonction logarithme népérien
2- Propriété-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Propriété
La fonction logarithme népérien est continue et dérivable sur
1
]0; +∞[ et ln0 (x) = .
x
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration partielle
On admet que la fonction ln est continue et dérivable sur ]0; +∞[.
Si on pose f (x) = exp(ln x) = x,
alors f 0 (x) =ln0 (x) × exp(ln x) = ln0 (x) × x.
Or f 0 (x) = 1, d’où ln0 (x) =. . .
La fonction logarithme népérien
2- Propriété-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Propriété
La fonction logarithme népérien est continue et dérivable sur
1
]0; +∞[ et ln0 (x) = .
x
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration partielle
On admet que la fonction ln est continue et dérivable sur ]0; +∞[.
Si on pose f (x) = exp(ln x) = x,
alors f 0 (x) =ln0 (x) × exp(ln x) = ln0 (x) × x.
1
Or f 0 (x) = 1, d’où ln0 (x) = .
x
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Théorème
La fonction logarithme népérien est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...............
1
1
et > 0 pour tout x > 0 ; puisque sa dérivée est
x
x
strictement positive sur ]0; +∞[, on conclut que la fonction ln est
strictement croissante sur ]0; +∞[.
ln0 (x) =
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Théorème
La fonction logarithme népérien est strictement croissante sur
]0; +∞[.
1
1
et > 0 pour tout x > 0 ; puisque sa dérivée est
x
x
strictement positive sur ]0; +∞[, on conclut que la fonction ln est
strictement croissante sur ]0; +∞[.
ln0 (x) =
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Théorème
La fonction logarithme népérien est strictement croissante sur
]0; +∞[.
1
1
et > 0 pour tout x > 0 ; puisque sa dérivée est
x
x
strictement positive sur ]0; +∞[, on conclut que la fonction ln est
strictement croissante sur ]0; +∞[.
ln0 (x) =
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Corollaire
Pour tout réels a et b strictement positifs,
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
................................................
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
En particulier : 0 < x < 1 équivaut à ln x < 0 et x > 1 équivaut à
ln x > 0.
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Corollaire
Pour tout réels a et b strictement positifs,
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
a < b ⇐⇒ ln a < ln b
et
a = b ⇐⇒ ln a = ln b
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
En particulier : 0 < x < 1 équivaut à ln x < 0 et x > 1 équivaut à
ln x > 0.
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Corollaire
Pour tout réels a et b strictement positifs,
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
a < b ⇐⇒ ln a < ln b
et
a = b ⇐⇒ ln a = ln b
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
En particulier : 0 < x < 1 équivaut à ln x < 0 et x > 1 équivaut à
ln x > 0.
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Théorème
lim
x−→+∞
ln x = . . . . . .
et
lim ln x = . . . . . .
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : . . . . . . . . . . . .
.........................................................
................................................
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
or, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Donc, par composition, on obtient . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Théorème
lim
x−→+∞
ln x = + ∞
et
lim ln x = . . . . . .
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : . . . . . . . . . . . .
.........................................................
................................................
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
or, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Donc, par composition, on obtient . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Théorème
lim
x−→+∞
ln x = + ∞
et
lim ln x = . . . . . .
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : . . . . . . . . . . . .
.........................................................
................................................
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
or, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Donc, par composition, on obtient . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Théorème
lim
x−→+∞
ln x = + ∞
et
lim ln x = − ∞
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : . . . . . . . . . . . .
.........................................................
................................................
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
or, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Donc, par composition, on obtient . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Théorème
lim
x−→+∞
ln x = + ∞
et
lim ln x = − ∞
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : . . . . . . . . . . . .
.........................................................
................................................
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
or, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Donc, par composition, on obtient . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Théorème
lim
x−→+∞
ln x = + ∞
et
lim ln x = − ∞
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : quel que soit le
réel A, si x > eA alors ln x > A ; donc l’intervalle ]A; +∞[ contient
toutes les valeurs de ln x pour x assez grand.
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
or, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Donc, par composition, on obtient . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Théorème
lim
x−→+∞
ln x = + ∞
et
lim ln x = − ∞
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : quel que soit le
réel A, si x > eA alors ln x > A ; donc l’intervalle ]A; +∞[ contient
toutes les valeurs de ln x pour x assez grand.
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
or, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Donc, par composition, on obtient . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Théorème
lim
Définition et
propriétés
x−→+∞
ln x = + ∞
lim ln x = − ∞
et
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : quel que soit le
réel A, si x > eA alors ln x > A ; donc l’intervalle ]A; +∞[ contient
toutes les valeurs de ln x pour x assez grand.
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
1
or, lim = +∞ et lim − ln X = −∞
x−→0 x
X −→+∞
x>0
Donc, par composition, on obtient . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Théorème
lim
Définition et
propriétés
x−→+∞
ln x = + ∞
lim ln x = − ∞
et
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : quel que soit le
réel A, si x > eA alors ln x > A ; donc l’intervalle ]A; +∞[ contient
toutes les valeurs de ln x pour x assez grand.
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
1
or, lim = +∞ et lim − ln X = −∞
x−→0 x
X −→+∞
x>0
Donc, par composition, on obtient . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
2- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Théorème
lim
x−→+∞
Définition et
propriétés
ln x = + ∞
lim ln x = − ∞
et
x−→0
x>0
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Démonstration
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
On utilise la définition d’une limite infinie à l’infini : quel que soit le
réel A, si x > eA alors ln x > A ; donc l’intervalle ]A; +∞[ contient
toutes les valeurs de ln x pour x assez grand.
1
Ensuite : lim ln x = lim − ln ;
x−→0
x−→0
x
x>0
x>0
1
or, lim = +∞ et lim − ln X = −∞
x−→0 x
X −→+∞
x>0
Donc, par composition, on obtient lim ln x = −∞.
x−→0
x>0
La fonction logarithme népérien
2- Tableau de variation et représentation graphique-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
On construit le tableau de variation à l’aide des résultats
précédents. Puisque la fonction ln est la réciproque de la fonction
exp, les courbes représentatives de ces deux fonctions sont
symétriques par rapport à la droite d’équation y = x.
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
La courbe passe par les points de coordonnées (1; 0) et (e; 1).
La tangente à la courbe au point d’abscisse 1 a pour coefficient
directeur ln0 (1) = 1.
Puisque lim ln x = −∞, la courbe représentative de la fonction
x−→0
x>0
logarithme népérien admet une asymptote d’équation x = 0, soit
l’axe des ordonnées.
La fonction logarithme népérien
2- Tableau de variation et représentation graphique-
La fonction
logarithme
népérien
Fonction logarithme népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
x
f (x) =
0
0
1
x
+
+∞
+∞
f (x) = ln x
−∞
Compléments
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
2- Tableau de variation et représentation graphique-
La fonction
logarithme
népérien
Fonction logarithme népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
x
f (x) =
0
0
1
x
+
+∞
+∞
f (x) = ln x
−∞
Compléments
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
2- Tableau de variation et représentation graphique-
La fonction
logarithme
népérien
Fonction logarithme népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
x
f (x) =
0
0
1
x
+
+∞
+∞
f (x) = ln x
−∞
Compléments
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
2- Tableau de variation et représentation graphique-
La fonction
logarithme
népérien
Fonction logarithme népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
x
f (x) =
0
0
1
x
+
+∞
+∞
f (x) = ln x
−∞
Compléments
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
2- Tableau de variation et représentation graphique-
La fonction
logarithme
népérien
Fonction logarithme népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
x
f (x) =
0
0
1
x
+
+∞
+∞
f (x) = ln x
−∞
Compléments
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
2- Tableau de variation et représentation graphique-
La fonction
logarithme
népérien
Fonction logarithme népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
x
f (x) =
0
0
1
x
+
+∞
+∞
f (x) = ln x
−∞
Compléments
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
2- Tableau de variation et représentation graphique-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
F IGURE – Courbe représentative de la fonction ln
La fonction logarithme népérien
2- Tableau de variation et représentation graphique-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
F IGURE – Courbe représentative de la fonction ln
La fonction logarithme népérien
2 - Exercices : Savoir Faire (livre)-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Propriété
Théorème
Variation
Théorème
Tableau de variation
et représentation
graphique
Relation
fonctionnelle
Livre Indice BORDAS - Page 137
Exercice 55 et 57 page 147
Compléments
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
3- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
La fonction ln est la réciproque de la fonction exp. On peut donc
déduire une relation fonctionnelle pour la fonction ln à partir de
celle existant pour la fonction exp :
pour tout réels x et y , exp(x) exp(y ) = exp(x + y )
donc ln(exp(x) exp(y )) = ln(exp(x + y )) = x + y ;
si on pose a = exp(x) et b = exp(y ) , soit x = ln a et y = ln b on
obtient :
Compléments
Logarithmes
décimaux
Théorème
Quels que soient les réels a et b strictement positifs :
........................
La fonction logarithme népérien
3- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
La fonction ln est la réciproque de la fonction exp. On peut donc
déduire une relation fonctionnelle pour la fonction ln à partir de
celle existant pour la fonction exp :
pour tout réels x et y , exp(x) exp(y ) = exp(x + y )
donc ln(exp(x) exp(y )) = ln(exp(x + y )) = x + y ;
si on pose a = exp(x) et b = exp(y ) , soit x = ln a et y = ln b on
obtient :
Compléments
Logarithmes
décimaux
Théorème
Quels que soient les réels a et b strictement positifs :
ln(a × b) = ln a + ln b
La fonction logarithme népérien
3- Théorème-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Compléments
Logarithmes
décimaux
Remarque
Si a = b, la relation fonctionnelle nous donne : ln(a2 ) = 2 ln a.
√
√
On peut alors en déduire : ln x = ln(( x)2 ) = 2 ln( x) ,
√
soit ln( x) =
1
2
ln x.
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Propriétés
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
Théorème
Propriétés
Compléments
.....................
.....................
Logarithmes
décimaux
.....................
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Compléments
Logarithmes
décimaux
Propriétés
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
a
1
= ln a − ln b
ln
= − ln b
ln
b
b
ln(an ) = n ln a
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Démonstration
•
La deuxième propriété a déjà été prouvée.
•
pour la première propriété, on utilise la relation fonctionnelle :
Théorème
Propriétés
Compléments
Logarithmes
décimaux
ln
a
= ....................................
b
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Démonstration
•
La deuxième propriété a déjà été prouvée.
•
pour la première propriété, on utilise la relation fonctionnelle :
Théorème
Propriétés
Compléments
Logarithmes
décimaux
ln
a
= ....................................
b
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Compléments
Logarithmes
décimaux
Démonstration
•
La deuxième propriété a déjà été prouvée.
•
pour la première propriété, on utilise la relation fonctionnelle :
!
1
1
a
ln = ln a ×
= ln a + ln = ln a − ln b.
b
b
b
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Démonstration
Définition et
propriétés
Variations et
limites
pour la troisième propriété notée Pn : " ln(an ) = n ln a " ;
nous allons d’abord démontrer par récurrence que Pn est vraie
pour tout n ∈ N.
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Initialisation : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Compléments
Logarithmes
décimaux
Hérédité : supposons que la propriété est vraie pour un certain
entier naturel k ; soit . . . . . . . . . . . .
Alors, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...........................
.............................................
Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Démonstration
Définition et
propriétés
Variations et
limites
pour la troisième propriété notée Pn : " ln(an ) = n ln a " ;
nous allons d’abord démontrer par récurrence que Pn est vraie
pour tout n ∈ N.
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Initialisation : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Compléments
Logarithmes
décimaux
Hérédité : supposons que la propriété est vraie pour un certain
entier naturel k ; soit . . . . . . . . . . . .
Alors, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...........................
.............................................
Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Démonstration
Définition et
propriétés
Variations et
limites
pour la troisième propriété notée Pn : " ln(an ) = n ln a " ;
nous allons d’abord démontrer par récurrence que Pn est vraie
pour tout n ∈ N.
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Initialisation : ln(a0 ) = ln 1 = 0 et 0 ln a = 0 donc P0 est vraie.
Compléments
Logarithmes
décimaux
Hérédité : supposons que la propriété est vraie pour un certain
entier naturel k ; soit . . . . . . . . . . . .
Alors, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...........................
.............................................
Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Démonstration
Définition et
propriétés
Variations et
limites
pour la troisième propriété notée Pn : " ln(an ) = n ln a " ;
nous allons d’abord démontrer par récurrence que Pn est vraie
pour tout n ∈ N.
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Initialisation : ln(a0 ) = ln 1 = 0 et 0 ln a = 0 donc P0 est vraie.
Compléments
Logarithmes
décimaux
Hérédité : supposons que la propriété est vraie pour un certain
entier naturel k ; soit . . . . . . . . . . . .
Alors, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...........................
.............................................
Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Démonstration
Définition et
propriétés
Variations et
limites
pour la troisième propriété notée Pn : " ln(an ) = n ln a " ;
nous allons d’abord démontrer par récurrence que Pn est vraie
pour tout n ∈ N.
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Initialisation : ln(a0 ) = ln 1 = 0 et 0 ln a = 0 donc P0 est vraie.
Compléments
Logarithmes
décimaux
Hérédité : supposons que la propriété est vraie pour un certain
entier naturel k ; soit ln(ak ) = k ln a.
Alors, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...........................
.............................................
Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Démonstration
Définition et
propriétés
Variations et
limites
pour la troisième propriété notée Pn : " ln(an ) = n ln a " ;
nous allons d’abord démontrer par récurrence que Pn est vraie
pour tout n ∈ N.
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Initialisation : ln(a0 ) = ln 1 = 0 et 0 ln a = 0 donc P0 est vraie.
Compléments
Logarithmes
décimaux
Hérédité : supposons que la propriété est vraie pour un certain
entier naturel k ; soit ln(ak ) = k ln a.
Alors, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...........................
.............................................
Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Démonstration
Définition et
propriétés
Variations et
limites
pour la troisième propriété notée Pn : " ln(an ) = n ln a " ;
nous allons d’abord démontrer par récurrence que Pn est vraie
pour tout n ∈ N.
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Initialisation : ln(a0 ) = ln 1 = 0 et 0 ln a = 0 donc P0 est vraie.
Compléments
Logarithmes
décimaux
Hérédité : supposons que la propriété est vraie pour un certain
entier naturel k ; soit ln(ak ) = k ln a.
Alors, ln(ak +1 ) = ln(ak × a) = ln(ak ) + ln a = k ln a + ln a d’après
l’hypothèse de récurrence,
donc ln(ak +1 ) = (k + 1) ln a et Pk +1 est vraie.
Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Démonstration
Définition et
propriétés
Variations et
limites
pour la troisième propriété notée Pn : " ln(an ) = n ln a " ;
nous allons d’abord démontrer par récurrence que Pn est vraie
pour tout n ∈ N.
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Initialisation : ln(a0 ) = ln 1 = 0 et 0 ln a = 0 donc P0 est vraie.
Compléments
Logarithmes
décimaux
Hérédité : supposons que la propriété est vraie pour un certain
entier naturel k ; soit ln(ak ) = k ln a.
Alors, ln(ak +1 ) = ln(ak × a) = ln(ak ) + ln a = k ln a + ln a d’après
l’hypothèse de récurrence,
donc ln(ak +1 ) = (k + 1) ln a et Pk +1 est vraie.
Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Démonstration
pour la troisième propriété notée Pn : " ln(an ) = n ln a " ;
nous allons d’abord démontrer par récurrence que Pn est vraie
pour tout n ∈ N.
Initialisation : ln(a0 ) = ln 1 = 0 et 0 ln a = 0 donc P0 est vraie.
Compléments
Logarithmes
décimaux
Hérédité : supposons que la propriété est vraie pour un certain
entier naturel k ; soit ln(ak ) = k ln a.
Alors, ln(ak +1 ) = ln(ak × a) = ln(ak ) + ln a = k ln a + ln a d’après
l’hypothèse de récurrence,
donc ln(ak +1 ) = (k + 1) ln a et Pk +1 est vraie.
Conclusion : Pn est vraie pour tout n ∈ N.
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Démonstration
Maintenant, si n est un entier relatif négatif,
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Compléments
Logarithmes
décimaux
ln(an ) = ln
1
= − ln(a−n )
a−n
or (−n) ∈ N ; on peut donc écrire ln(a−n ) = (−n) ln a
On en déduit que : ln(an ) = n ln a.
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Démonstration
Maintenant, si n est un entier relatif négatif,
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Compléments
Logarithmes
décimaux
ln(an ) = ln
1
= − ln(a−n )
a−n
or (−n) ∈ N ; on peut donc écrire ln(a−n ) = (−n) ln a
On en déduit que : ln(an ) = n ln a.
La fonction logarithme népérien
3- Propriétés-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Démonstration
Maintenant, si n est un entier relatif négatif,
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Compléments
Logarithmes
décimaux
ln(an ) = ln
1
= − ln(a−n )
a−n
or (−n) ∈ N ; on peut donc écrire ln(a−n ) = (−n) ln a
On en déduit que : ln(an ) = n ln a.
La fonction logarithme népérien
3 - Exercices : Savoir Faire (livre)-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Théorème
Propriétés
Relation fonctionnelle
Livre Indice BORDAS - Page 139
Compléments
Logarithmes
décimaux
Exercice 65, 66, 69 et 71 pages 147 et 148
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Théorème
ln x
= ...
x−→+∞ x
lim
et
ln(1 + x)
= ...
x−→0
x
lim
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Théorème
ln x
=0
x−→+∞ x
lim
et
ln(1 + x)
= ...
x−→0
x
lim
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Théorème
ln x
=0
x−→+∞ x
lim
et
ln(1 + x)
= ...
x−→0
x
lim
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Théorème
ln x
=0
x−→+∞ x
lim
et
ln(1 + x)
=1
x−→0
x
lim
Logarithmes
décimaux
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Démonstration
• On sait que pour tout a réel, a < exp(a) , donc pour tout a
strictement positif, ln a ≤ a. (Croissance de la fonction
√
√ ln).
x ≤ x d’où
On en déduit
que
pour
tout
x
strictement
positif
ln
√
√
1
x et donc ln x ≤ 2 x.
2 ln x ≤
√
ln x
2 x
Alors, pour tout x ≥ 1 : 0 ≤
≤
,
x
x
2
ln x
≤√ .
c’est-à-dire : 0 ≤
x
x
2
De plus lim √ = 0 , donc par application du théorème des
x→+∞
x
ln x
gendarmes, lim
= 0.
x→+∞ x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Démonstration
• On sait que pour tout a réel, a < exp(a) , donc pour tout a
strictement positif, ln a ≤ a. (Croissance de la fonction
√ ln).
√
On en déduit
que
pour
tout
x
strictement
positif
ln
x ≤ x d’où
√
√
1
x et donc ln x ≤ 2 x.
2 ln x ≤
√
ln x
2 x
Alors, pour tout x ≥ 1 : 0 ≤
≤
,
x
x
2
ln x
≤√ .
c’est-à-dire : 0 ≤
x
x
2
De plus lim √ = 0 , donc par application du théorème des
x→+∞
x
ln x
gendarmes, lim
= 0.
x→+∞ x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Démonstration
• On sait que pour tout a réel, a < exp(a) , donc pour tout a
strictement positif, ln a ≤ a. (Croissance de la fonction
√ ln).
√
On en déduit
que
pour
tout
x
strictement
positif
ln
x ≤ x d’où
√
√
1
x et donc ln x ≤ 2 x.
2 ln x ≤
√
ln x
2 x
Alors, pour tout x ≥ 1 : 0 ≤
≤
,
x
x
2
ln x
≤√ .
c’est-à-dire : 0 ≤
x
x
2
De plus lim √ = 0 , donc par application du théorème des
x→+∞
x
ln x
gendarmes, lim
= 0.
x→+∞ x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Démonstration
• On sait que pour tout a réel, a < exp(a) , donc pour tout a
strictement positif, ln a ≤ a. (Croissance de la fonction
√ ln).
√
On en déduit
que
pour
tout
x
strictement
positif
ln
x ≤ x d’où
√
√
1
x et donc ln x ≤ 2 x.
2 ln x ≤
√
ln x
2 x
Alors, pour tout x ≥ 1 : 0 ≤
≤
,
x
x
2
ln x
≤√ .
c’est-à-dire : 0 ≤
x
x
2
De plus lim √ = 0 , donc par application du théorème des
x→+∞
x
ln x
gendarmes, lim
= 0.
x→+∞ x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Remarque
On pouvait aussi écrire
X
ln x
=
=
x
exp(X )
1
exp(X )
X
,
et appliquer les théorèmes sur la composition et l’inverse de
limites.
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Démonstration
•
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
=
est
x
x
.............................................
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Sa limite quand x tend vers 0 est le . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..............................
Donc lim
x→0
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
= lim
= ...
x→0
x
x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Démonstration
•
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
=
est
x
x
le taux d’accroissement de la fonction ln en 1.
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Sa limite quand x tend vers 0 est le . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..............................
Donc lim
x→0
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
= lim
= ...
x→0
x
x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Démonstration
•
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
=
est
x
x
le taux d’accroissement de la fonction ln en 1.
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Sa limite quand x tend vers 0 est le . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..............................
Donc lim
x→0
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
= lim
= ...
x→0
x
x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Démonstration
•
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
=
est
x
x
le taux d’accroissement de la fonction ln en 1.
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Sa limite quand x tend vers 0 est le nombre dérivé de la fonction
ln en 1 qui est 1.
Donc lim
x→0
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
= lim
= ...
x→0
x
x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Démonstration
•
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
=
est
x
x
le taux d’accroissement de la fonction ln en 1.
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Sa limite quand x tend vers 0 est le nombre dérivé de la fonction
ln en 1 qui est 1.
Donc lim
x→0
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
= lim
= ...
x→0
x
x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de limites-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Démonstration
•
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
=
est
x
x
le taux d’accroissement de la fonction ln en 1.
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Sa limite quand x tend vers 0 est le nombre dérivé de la fonction
ln en 1 qui est 1.
Donc lim
x→0
ln(1 + x)
ln(1 + x) − ln 1
= lim
=1.
x→0
x
x
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de dérivées-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
On montre que :
Propriété
si u est une fonction dérivable et strictement positive sur un
intervalle I de R, alors la fonction composée ln ◦u, notée aussi
ln u, est dérivable sur I et
(ln ◦u)0 (x) = . . . . . .
Logarithmes
décimaux
Par exemple, on obtient pour tout x > − ba :
(ln(ax + b))0 = . . . . . .
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de dérivées-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
On montre que :
Propriété
si u est une fonction dérivable et strictement positive sur un
intervalle I de R, alors la fonction composée ln ◦u, notée aussi
ln u, est dérivable sur I et
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
(ln ◦u)0 (x) =
u 0 (x)
u(x)
Par exemple, on obtient pour tout x > − ba :
(ln(ax + b))0 = . . . . . .
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de dérivées-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
On montre que :
Propriété
si u est une fonction dérivable et strictement positive sur un
intervalle I de R, alors la fonction composée ln ◦u, notée aussi
ln u, est dérivable sur I et
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
(ln ◦u)0 (x) =
u 0 (x)
u(x)
Par exemple, on obtient pour tout x > − ba :
(ln(ax + b))0 = . . . . . .
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de dérivées-
La fonction
logarithme
népérien
On montre que :
Propriété
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
si u est une fonction dérivable et strictement positive sur un
intervalle I de R, alors la fonction composée ln ◦u, notée aussi
ln u, est dérivable sur I et
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
(ln ◦u)0 (x) =
u 0 (x)
u(x)
Logarithmes
décimaux
Par exemple, on obtient pour tout x > − ba :
(ln(ax + b))0 =
a
ax + b
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de dérivées-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Remarque
u étant strictement positive, le signe de (ln u)0 est le même que
celui de u 0 .
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Cette dérivée satisfait à la formule générale :
(f (u(x))0 = u 0 (x) × f 0 (u(x))
La fonction logarithme népérien
4- Calcul de dérivées-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Remarque
u étant strictement positive, le signe de (ln u)0 est le même que
celui de u 0 .
Compléments
Calcul de limites
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Cette dérivée satisfait à la formule générale :
(f (u(x))0 = u 0 (x) × f 0 (u(x))
La fonction logarithme népérien
4- Exercices : Savoir Faire (livre)-
La fonction
logarithme
népérien
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Calcul de limites
Opérations sur les limites
Livre Indice BORDAS - Page 141 et 143
Calcul de dérivées
Logarithmes
décimaux
Exercice 81, 82, 85, 86 92 et 95 page 26
La fonction logarithme népérien
5- Définition-
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Définition
On appelle fonction logarithme décimal la fonction notée log ,
définie sur ]0; +∞[ par :
Compléments
Logarithmes
décimaux
...............
Définition
Propriétés
Exercices : Savoir
Faire (livre)
En particulier : log 1 = . . . ,
log 10 = . . ..
La fonction logarithme décimal
5- Définition-
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Définition
On appelle fonction logarithme décimal la fonction notée log ,
définie sur ]0; +∞[ par :
Compléments
Logarithmes
décimaux
log x =
Définition
ln x
ln 10
Propriétés
Exercices : Savoir
Faire (livre)
En particulier : log 1 = . . . ,
log 10 = . . ..
La fonction logarithme décimal
5- Définition-
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Définition
On appelle fonction logarithme décimal la fonction notée log ,
définie sur ]0; +∞[ par :
Compléments
Logarithmes
décimaux
log x =
Définition
ln x
ln 10
Propriétés
Exercices : Savoir
Faire (livre)
En particulier : log 1 = . . . ,
log 10 = . . ..
La fonction logarithme décimal
5- Définition-
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Définition
On appelle fonction logarithme décimal la fonction notée log ,
définie sur ]0; +∞[ par :
Compléments
Logarithmes
décimaux
log x =
Définition
ln x
ln 10
Propriétés
Exercices : Savoir
Faire (livre)
En particulier : log 1 = 0 ,
log 10 = . . ..
La fonction logarithme décimal
5- Définition-
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Définition
On appelle fonction logarithme décimal la fonction notée log ,
définie sur ]0; +∞[ par :
Compléments
Logarithmes
décimaux
log x =
Définition
ln x
ln 10
Propriétés
Exercices : Savoir
Faire (livre)
En particulier : log 1 = 0 ,
log 10 = . . ..
La fonction logarithme décimal
5- Définition-
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Définition
On appelle fonction logarithme décimal la fonction notée log ,
définie sur ]0; +∞[ par :
Compléments
Logarithmes
décimaux
log x =
Définition
ln x
ln 10
Propriétés
Exercices : Savoir
Faire (livre)
En particulier : log 1 = 0 ,
log 10 = 1.
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés-
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Les propriétés de la fonction logarithme décimal se déduisent
immédiatement de celles de la fonction ln.
Par exemple, pour tout entier relatif n,
log 10n = . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés-
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Les propriétés de la fonction logarithme décimal se déduisent
immédiatement de celles de la fonction ln.
Relation
fonctionnelle
Compléments
Par exemple, pour tout entier relatif n,
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
log 10n =
n ln 10
ln 10n
=
=n
ln 10
ln 10
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Dérivée
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Dérivée
La fonction logarithme décimal est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
........................
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Dérivée
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
La fonction logarithme décimal est continue et dérivable sur
1
]0; +∞[ et log0 (x) =
x ln 10
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Variations
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Variations
La fonction logarithme décimal est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.........
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Variations
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Variations
Compléments
La fonction logarithme décimal est strictement croissante sur
]0; +∞[.
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Limites
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Limites
lim
x−→+∞
log x = . . . . . .
et
lim log x = . . . . . .
x−→0
x>0
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Limites
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Limites
lim
x−→+∞
log x = + ∞
et
lim log x = . . . . . .
x−→0
x>0
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Limites
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Limites
lim
x−→+∞
log x = + ∞
et
lim log x = . . . . . .
x−→0
x>0
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Limites
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Limites
lim
x−→+∞
log x = + ∞
et
lim log x = − ∞
x−→0
x>0
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Relations fonctionnelles
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relations fonctionnelles
Quels que soient les réels a et b, strictement positifs :
log(a × b) = . . . . . . . . . . . .
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
a
1
= ......
log
= ............
log
b
b
Exercices : Savoir
Faire (livre)
log(an ) = . . . . . .
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Relations fonctionnelles
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relations fonctionnelles
Quels que soient les réels a et b, strictement positifs :
log(a × b) = log a + log b
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
a
1
= ......
log
= ............
log
b
b
Exercices : Savoir
Faire (livre)
log(an ) = . . . . . .
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Relations fonctionnelles
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relations fonctionnelles
Quels que soient les réels a et b, strictement positifs :
log(a × b) = log a + log b
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
a
1
log
= ......
log
= ............
b
b
Exercices : Savoir
Faire (livre)
log(an ) = . . . . . .
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Relations fonctionnelles
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relations fonctionnelles
Quels que soient les réels a et b, strictement positifs :
log(a × b) = log a + log b
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
a
1
log
= ......
log
= log a − log b
b
b
Exercices : Savoir
Faire (livre)
log(an ) = . . . . . .
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Relations fonctionnelles
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relations fonctionnelles
Quels que soient les réels a et b, strictement positifs :
log(a × b) = log a + log b
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
a
1
log
= ......
log
= log a − log b
b
b
Exercices : Savoir
Faire (livre)
log(an ) = . . . . . .
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Relations fonctionnelles
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relations fonctionnelles
Quels que soient les réels a et b, strictement positifs :
log(a × b) = log a + log b
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
a
1
log
= − log b
log
= log a − log b
b
b
Exercices : Savoir
Faire (livre)
log(an ) = . . . . . .
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Relations fonctionnelles
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relations fonctionnelles
Quels que soient les réels a et b, strictement positifs :
log(a × b) = log a + log b
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
a
1
log
= − log b
log
= log a − log b
b
b
Exercices : Savoir
Faire (livre)
log(an ) = . . . . . .
La fonction logarithme décimal
5- Propriétés- Relations fonctionnelles
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relations fonctionnelles
Quels que soient les réels a et b, strictement positifs :
log(a × b) = log a + log b
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Dérivée
Variations
Limites
Relations
fonctionnelles
Quels que soient les réels a, b strictement positifs et l’entier
relatif n :
a
1
log
= − log b
log
= log a − log b
b
b
Exercices : Savoir
Faire (livre)
log(an ) = n log a
La fonction logarithme décimal
5 - Exercices : Savoir Faire (livre)- Relations fonctionnelles
La fonction
logarithme
décimal
Définition et
propriétés
Variations et
limites
Relation
fonctionnelle
Compléments
Logarithmes
décimaux
Définition
Propriétés
Logarithmes décimaux
Livre Indice BORDAS - Page 143
Exercice 98 page 150
Exercices : Savoir
Faire (livre)
La fonction logarithme décimal