PROBLEME ( 11 points)
Soit la fonction f définie sur ] 0; +oo[ par: f ( x) = x - 1 +
On désigne par( C ) sa courbe représentative dans le plan muni d'un repère orthonormal (0; l, ])
d'unité graphique 1 cm.
Partie A: Etude d'une fonction auxiliaire
Soit g la fonction définie sur]O; +oo [ par: g(x) = - 2 + lnx .
1°a) Calculer g'(x) où g' est la dérivée de la fonction g.
b) Préciser le signe de g’ ( x ) et en déduire le sens de variation de g.
2° a) Calculer les limites de g aux bornes de ] 0 ; +
b) Dresser le tableau de variation de g.
3°a) Montrer que l’équation g ( x ) = 0 admet une seule solution .
b) Montrer que 1,3 1,4 .
c) Déterminer le signe de g ( x ) sur ] 0 ; et sur ] ; + .
Partie B: Etude de la fonction f
1°a) Déterminer le limite de f ( x ) en 0 et interpréter graphiquement le résultat.
b) Déterminer de f ( x ) en +.
2° Soit f ' la dérivée de f.
a) Calculer f '(x) et montrer que f ’ ( x ) =
b) Préciser le signe de f ’ ( x ) et en déduire le sens de variation de f.
c) Etablir le tableau complet des variations de f.
3°a) Montrer que ln = 2 - et que f ( ) = 2 - 1 -
.
b) En prenant = 1,3, calculer f ( .
4° a) Montrer que la droite ( D ) d’équation y = x – 1 est une asymptote à la courbe ( C ) de f.
b) Etudier la position de ( C ) par rapport à la droite ( D ) .
5°a) Déterminer les coordonnées du point A où la tangente à la courbe ( C ) est parallèle à la droite ( D ).
b) Montrer qu’une équation de la tangente ( T ) au point d’abscisse est y = x – 1 –
6° Dans le repère ( O ; I ; J ), tracer la droite ( D ) , la tangente ( T ) et la courbe ( C ) avec soin.
Partie C: Calcul d'aire.
On considère la fonction F définie sur] 0; + [ par : F ( x ) =
- x + ln x -
1) Vérifier que F est une primitive de f sur] 0 ; +[.
2) Calculer F ( e ) – f ( 1 ) .
NB : : Pour la figure, prendre e = 2, 7 ; = 7,4 et =
= 0,14 . ( 2 / 2 )