Mathématiques : 2Bac SMA-SMB
Séance 4-1-1 : Fonctions logarithmiques - Partie 1 (Cours)
Professeur : Mr CHEDDADI Haitam
Sommaire
I- Fonction logarithme népérien
1-1/ Définition de la fonction ln
1-2/ Monotonie de la fonction ln
1-3/ Propriétés algébriques
1-4/ Limites usuelles
1-5/ Tableau de variations de la fonction ln
1-6/ Courbe de la fonction ln
1-7/ Limites fondamentales
1-8/ Dérivée logarithmique
I- Fonction logarithme népérien
1-1/ Définition de la fonction ln
Définition 1
La primitive de la fonction sur et qui s'annule en est appelée la fonction logarithme népérienne.
On la note .
Remarques
Le domaine de définition de la fonction est , et .
La fonction est dérivable sur et de plus :
On rappelle que toute fonction continue sur un intervalle admet une primitive d éfinie sur cet intervalle.
I- Fonction logarithme népérien
1-1/ Définition de la fonction ln
Applications
Déterminer le domaine de définition de chacune des fonctions suivantes :
I- Fonction logarithme népérien
1-2/ Monotonie de la fonction ln
Proposition 1
La fonction ln est strictement croissante sur .
On a alors :
Pour tout :
et
Pour tout :
et et
I- Fonction logarithme népérien
1-2/ Monotonie de la fonction ln
Applications
- Résoudre dans les équations et les inéquations suivantes :
I- Fonction logarithme népérien
1-3/ Propriétés algébriques
Proposition 2
Pour deux réels strictement positifs et on a : (Propriété fondamentale)
De cette propriété fondamentale on peut déduire les propriétés algébriques de la Proposition 3.
I- Fonction logarithme népérien
1-3/ Propriétés algébriques
Proposition 3
1- Pour tout réel strictement positif , on a :
2- Pour tout , on a :
3- Pour tout , et pour tous réels strictement positifs , on a :
C'est-à-dire :
4- Pour tout , et pour tout , on a :
I- Fonction logarithme népérien
1-3/ Propriétés algébriques
Remarques
1- Soit et deux réels strictement négatifs.
On a alors et .
11 s'ensuit donc : et
2- On a pour tout et pour tout entier :
et
I- Fonction logarithme népérien
1-4/ Limites usuelles
Proposition 4
I- Fonction logarithme népérien
1-5/ Tableau de variations de la fonction ln
Proposition 5
La fonction ln est une bijection de l'intervalle vers .
L'équation admet une unique solution dans . On la note :
Remarques
À l’aide de la calculatrice, on trouve comme valeur approchée de e : 2,718281828
On a pour tout :
I- Fonction logarithme népérien
1-6/ Courbe de la fonction ln
Proposition 6
Soit la courbe représentative de la fonction ln dans un repère orthonormé. Alors :
La courbe admet l'axe des ordonnées comme asymptote.
La courbe admet une branche parabolique de direction l'axe des abscisses :
La courbe est concave sur .
I- Fonction logarithme népérien
1-7/ Limites fondamentales
Proposition 7
On a :
On a pour tout :
I- Fonction logarithme népérien
1-7/ Limites fondamentales
Applications
Calculer les limites suivantes :
I- Fonction logarithme népérien
1-8/ Dérivée logarithmique
Proposition 8
Soit une fonction dérivable sur un intervalle de telle que .
Alors la fonction est dérivable sur , et on a :
I- Fonction logarithme népérien
1-8/ Dérivée logarithmique
Applications
Déterminer les dérivées des fonctions suivantes :
I- Fonction logarithme népérien
1-8/ Dérivée logarithmique
Définition 2
Soit une fonction dérivable sur un intervalle telle que .
La fonction est appelée la dérivée logarithmique de la fonction sur l'intervalle .
I- Fonction logarithme népérien
1-8/ Dérivée logarithmique
Proposition 9
Soit une fonction dérivable sur un intervalle telle que .
Les primitives de la fonction sur sont les fonctions avec .
I- Fonction logarithme népérien
1-8/ Dérivée logarithmique
Applications
Dans chacun des cas suivants, déterminer les primitives de la fonction sur l’intervalle :