Fonction Exponentiel 2 Bac SM exercices d’applications

Simplification des Expressions

Exercice 1:

Simplifier les expressions suivantes:
a1=eln13 ; a2=eln5 ; a3=eln7
b1=e13ln27 ; b2=e12ln4 ; b3=eln3ln5
c1=eln216e3ln6 ; c2=e8+ln7e9+ln14
c3=eln13

Exercice 2:

Simplifier
A1=ln(es)
A2=ln(1e3)
A3=ln(eln(β))
A4=ln(e6)ln(e4)
A5=exp(15ln(e5))

Exercice 3:

Si on a: x=3(e7+ln(103)1)
alors a-t-on l’égalité:
lnx=ln3+ln(1000e7)7\)

Exercice 4:

Simplifier les expressions suivantes:
A=(ex)7(e3x)2
B=e4x+5e4x3
C=e3x+e2xex
D=e2xex+2e1,2x.e2x6
E=ln(1+e2x)ln(1+e2x)
F=em(x+1)elnx
G=e4t3(ex6)2

Exercice 5:

Montrer que pour tout x ∈ IR
(e2xex)(1+e3x)=(e3x+1)(1e3x)ex
ln(e2x+ex+1)=2x+ln(e2x+ex+1)

Exercice 6:

1) Montrer que pour tout x ∈ IR+*:
eln(3x+1)ln(5e3x)ln(15)=1
2) Montrer que  ∀t ∈ IR:
1e2t+1=121e2t2(1+e2t)

Exercice 7:

On considère la fonction f définie par:
f(x)=eln(2x)ln(e2x+12x)
1) Déterminer D, le domaine de définition de f.
2) Montrer que f est constante sur D.

Exercice 8:

Soit f et g les fonctions définies sur IR par: a ∈IR*
f(x)=eαx1eαx+1 et g(x)=eαxeαx2
Montrer que les fonctions f et g sont impaires.

Équations – Inéquations – Systèmes

Exercice 9:

Résoudre dans IR les équations suivantes:

ex1=3 ; ex4=e 
e2x=ex2
e2.ex=1 ; e(x1)(x2)=1 
ex2+3x=1e2
ex2=116
(ex)2=116

Exercice 10:

Trouver les solutions de les équations suivantes dans IR :

e2x+3=e
(ex1)(ex3)=0
ex=e3x+2
e3×e2x=(ex2)9
e2x.ex+ln3=e2xln9
e3x1x3=e
1e2x=12
ex7ex+7=2
e|x24|=81

Exercice 11:

Résoudre les équations suivantes dans IR:
e2x+ex12=0
3ex+4ex=7
e4x3e2x4=0
ex2+e3x=1+e
e6x+ln2+e3x+ln5=0
e32x3ex+3ex22=0
2ex1ex2=21+ex
(ex+ex)3+(exex)3=7ex

Exercice 12:

Résoudre dans IR:

ex3(ex2)3=ex 
e3x2e2xex+2=0
e6x2x12e4x2x1e2x2x1+2 

Exercice 13:

Résoudre dans IR les équations suivantes
103x1=100
10x+2=5;7x=21
5x=3
2153x=11
(1,2)x+3=e
7x=(7)3x2
3x+1+3x+2=123
22x1+3x+4x+129x2+1=0

Exercice 14:

Résoudre dans IR les inéquations suivantes:
e2x<1;ex3
ex3<e2
e3x1>e36
34ex2
3ex+1>ex
e4x2+2x1
e3x+2ln71e4x
1e2x3e2x
(ex)2>ex2

Exercice 15:

Résoudre les inéquations suivantes dans IR :
ln(4ex)2
(ex+1)(ex5)>0
ex9ex<0
23ex13ex<12
e16x24x+92
e83xe4x+32e2
(ex2)(ex4)<0
1<e2x1e2x+1<1

Exercice 16:

Résoudre dans IR les inéquations suivantes:
7e2x4ex3>0
e3x6e2x+3ex0
12ex2ex(12ex)
ex1ex+1+1>0
e2x+e2(l(2)x)5
e2xex+2e2x+10

Exercice 17:

Résoudre dans IR² les systèmes suivants:
{exy=12e2ex+y=43
{ex+ey+1=e+1ex1+ey=2 
{2ex+ln2ey=15ex+ey=20 
{e2x+1=7ey102(xy)+1=0
{x+y=13ex3ey+2=2
{4ex+3ey=13exy=4

Calcul des Limites

Exercice 18:

Calculer les limites suivantes:
limx+(e2xe3x+ex)
limx+(e2xe3x)
limx+(3xex)
limx+x(e3xex)
limx+x(e3x1)
limx+xex2e3x+x2
limx+ex+3x1
limx0+e1xx 
limx+ex2x
limx0+ex14x
limx+2e12xx
limx0e2x1x2x
limx+e2x+1ex+ex
limx+ex2x2+3
limx+1exx 
limx0+ex1x
limx+exx
limx+(x+1x)ex
limx+ex1x
limx+exln(1+ex)
limx+x2(e1xe1x+1)
limx0+(sinx)e1x
limx0+xe1tanx

Calcul des Dérivées

Exercice 19:

Étudier la dérivabilité de la fonction f 
puis calculer sa dérivée dans chacun des cas suivants:
1) f(x)=e2x1
2) f(x)=e3x2+2x7
3) f(x)=ex1ex+1
4) f(x)=e2x1
5) f(x)=e2xex
6) f(x)=ecosxecosx
7) f(x)=ln(4+e5x)
8) f(x)=xeAstin x
9) f(x)=xe2xx21
10) f(x)=ln(|e2x1|)

Détermination des Primitives

Exercice 20:

Dans chacun des cas suivants, 
déterminer une primitive de la fonction f 
sur un intervalle convenable
1) f(x)=e2x+5
2) f(x)=e3x
3) f(x)=xex2+1
4) f(x)=e2x2e2x+3
5) f(x)=eArctan x1+x2
6) f(x)=exex+1
7) f(x)=cosx.ethx
8) f(x)=e4x+exe4x+4ex+3
9) f(x)=(1+tan2x)etanx
10) f(x)=2x

Exercice 21:

On considère la fonction numérique f définie sur IR
par:
f(x)=e2xcosx
1) Montrer qu’il existe deux réels α et β à déterminer
tels que ∀x ∈IR:
f(x)αf(x)+βf(x)=0
2) En déduire les primitives de f sur IR

Exercice 22:

a et b étant deux réels strictement positifs et différents de 1. 
Simplifier les expressions suivantes
A=(a2b2)x1,5×(b3)x13×(a1)2xb2x×(a3)x×(ab)3x
B=(4a3)2(b23)32×27a23×b2222×a4
C=a×a21+2+a22+1a22+a61+23

Exercice 23:

Ecrire sous la forme d’une puissance de e :
D=(e12e5+43)743
E=(e290e17)290+17

Exercice 24:

Résoudre les équations suivantes dans IR
3x+1=5x
2x2+1=3x3
2x+1.3x+12=32.62x
(113)x23x=169  7x=3x2
9x3x+154=0
52x+2126×5x+1+125=0  4x+1+2×4x=7
100x1212×10x1+2=0
7x+27x1=6
1002x102x+1+9=0
22x6x=2×32x

Exercice 25:

Résoudre dans IR les équations suivantes:
2×32x+1+3×3x+1=2
xx=(x)x
4x3x12=3x+1222x1
xx+1=x6x
22x1+3x+4x129x2+1=0
xx=(x4)1+x

Exercice 26:

1) Résoudre dans IR :
 2sin2x=cosx
2) Soit a le nombre : 
a=5+151
Montrer que l’équation a2x3ax+1=0 
admet deux solutions réels α et β telles que: 
αβ=1
3) On considère l’équation (E) suivante :
(E):15×4x+8(5x+6x7x)=0
Vérifier que 4 est une solution de (E) puis la résoudre

Exercice 27:

Résoudre dans IR :
log(2)+log(4x1+9)1+log(2x1+1)
2x<12
(21+1x)322+2x22+1x+2>0
(7)x125
ln(ex246e4x2)0
(π2)x>3;11x<112x
(113)5x54;2x+2x52
32x+3x20
(5x2)(3x+39x+118)02x2x+2x<13

Exercice 28:

Calculer les limites suivantes : m ∈ IR+*
limx+(23)x
limx0+xx 
limx1xx1x1
limx0+(1x)1x
limx(π2)(tanx)cosx
limx0(x2)1ln2x
limx+x1x
limx0(1+sinx1+x)1x 
limx+(4x+154x+7)x
limx0(cosx)1x2
limx+(lnxln(x+1))xlnx
limx+(xxm)x
limx1+xxxln(1+x21)
limx+x((m+1x)1x1)

Exercice 29:

Résoudre dans IR² les systèmes suivants:
{3x+7y=163x7y=2
{2x2×2y1=12y+2y=52
{4x×5y=52x+120x+25y=52y+1
{2x+y=1622x+2xy=122
{exx1+eyy+1=13e2x+xy(x1)(y+1)=42
{5x×52y=25log3x+log3(2y+3)=1

Etude des Fonctions Numérique

Exercice 30:

Soit f la fonction définie sur IR par:
f(x)=e2x1e2x+1
1) Montrer que la fonction f est impaire.
2) Montrer que ∀x ∈ IR:
f(2x)=2f(x)1+f2(x)
3) Montrer que ∀(x, y) ∈ IR²:f(x+y)=f(x)+f(y)1+f(x)f(y)

Exercice 31:

Pour tout entier n ≥ 3 
on considère la fonction fn définie sur IR par :
fn(0)=0
fn(x)=xnex1:x0
1) Montrer que la fonction f, est continue en 0 .
2) Montrer que fn est dérivable à droite en 0
3) Calculer la limite : limx+fn(x)

Exercice 32:

Soit a un réel strictement positif et différent de 1 . 
Discuter selon les valeurs de réel a, le nombre de solutions de l’équation :
(E): a(αx)=x

Exercice 33:

On considère la fonction f définie sur IR par:
f(x)=12x2x+xex
1) Calculer les limites : 
limx+f(x)
limx+f(x)
2) Montrer que ∀ x ∈ IR: f(x)=(x1)(1ex)
3) Dresser:
 le tableau de variations de f.
4) Tracer:
 la courbe Cf dans un repère orthonormé.

Exercice 34:

Soit f la fonction définie sur IR par: 
f(x)=ex1+x2
(C) désigne sa courbe représentative dans un repère 
orthonormé (O;i,j)1) a) Calculer:
limxf(x) limx+f(x)
limx+f(x)x.
b) Etudier:
 les branches infinies de la courbe C.
2) Justifier que:
 f est dérivable sur IR puis calculer:
f(x) pour tout xIR
3) Dresser:
 le tableau complet de variation de f
4) Ecrire l’équation de la tangente (T)  à (C) au point d’abscisse 0 .5) Tracer (T) et(C).

Exercice 35:

Soit f la fonction définie par: 
f(x)=(1+x)1x
désigne sa courbe représentative dans un repère 
orthonormé (O;i,j)
1) Justifier que:
le domaine de définition de la fonction f est:
 D=]-1;0[U]0;+∞[
2) a) Calculer les limites aux bornes de (C).
b) f est-elle prolongeable par continuité en 0 ?
en -1 ?
3) Justifier soigneusement la continuité de la fonction f 
en tout point de D.
4) a) Justifier la dérivabilité de la fonction f 
sur chacun des intervalles ]-1;0[ et ]0;+∞[
b) Montrer que:
 pour tout x ∈ D :
f(x)=(x+1)1x[x(x+1)ln(x+1)]x2(x+1)
c) Dresser le tableau de variations de f Tracer  (C)

Exercice 36:

La résistance R d’une thermistance varie avec la
température Kelvin T selon la loi: 
R(T)=R1e1a(LT1T1)Avec: a=4×103K et R1=103Ω à T=300K.
1) Déterminer le coefficient de température :
k(T)=1R(T).dRdT(T) et le calculer à 300K.
2) Sachant que nous mesurons la résistance 
avec une précision de 0,1%, 
quelle variation de température pouvons-nous 
détecter au voisinage de 300K
Indication utiliser la formule que : 
(ΔT=|1k|ΔRR)

Exercice 37:

1) Soit u la fonction définie sur IR par:
u(t)=E(1etRC) si t0 
u(t)=0 si t<0
a) Déterminer l’équation de la demi-tangente à
droite en 0 à la courbe Cu.
b) Déterminer les coordonnées du point d’intersection A 
de cette demi-tangente et de l’asymptote horizontale à Cu
2) Soit i la fonction définie sur IR par:
i(t)=ERetRC si t0 
i(t)=0 si t<0
a) Donner l’équation de la demi-tangente à droite
en 0 à la courbe Ci
b) Donner les coordonnées du point d’intersection B 
de cette demi-tangente et l’axe des abscisses.