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Maths complémentaires — Analyse

Fonctions exponentielles et logarithmes

Fonction exponentielle, fonction logarithme népérien, applications concrètes en sciences et économie

Résumé synthétiqueFiche en 4 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

Résumé

L'exponentielle $\exp(x) = e^x$ est l'unique fonction égale à sa propre dérivée ($f' = f$) valant $1$ en $0$, avec $e \approx 2{,}718$. Toujours strictement positive et croissante, elle modélise les croissances rapides (populations, intérêts). Le logarithme népérien $\ln$ est sa fonction réciproque : il transforme les produits en sommes ($\ln(ab) = \ln a + \ln b$) et sert d'échelle (pH, décibels, demi-vie). Ce chapitre installe leurs propriétés, leurs limites et leurs dérivées ($(e^x)' = e^x$, $(\ln x)' = \tfrac{1}{x}$), puis les met au travail pour résoudre des équations et modéliser des évolutions. Exemple : un capital de $1\,000$ € placé à $3\,\%$ vaut $1\,000 \times 1{,}03^{\,n}$ après $n$ années.

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Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur Fonctions exponentielles et logarithmes, extraits du quiz de révision.

Que vaut $e^0$ ?
Réponse :
$1$
Par définition, $e^0 = 1$ : c'est la condition initiale qui caractérise l'exponentielle.
La dérivée de $f(x) = e^{\,3x}$ est :
Réponse :
$3\,e^{\,3x}$
On applique $\big(e^{\,u}\big)' = u'\,e^{\,u}$ avec $u = 3x$, $u' = 3$. Donc $f'(x) = 3\,e^{\,3x}$.
Que vaut $\ln(e^5)$ ?
Réponse :
$5$
$\ln$ et $\exp$ sont réciproques : $\ln(e^x) = x$. Donc $\ln(e^5) = 5$.
Simplifier $\ln(a^2 b)$ (avec $a, b > 0$) :
Réponse :
$2\ln a + \ln b$
$\ln(a^2 b) = \ln(a^2) + \ln b = 2\ln a + \ln b$, en utilisant les règles du logarithme.