Finalement une solution g´en´erale de (E) s’´ecrit
y(x) = yh(x) + ye(x) = x(ln(x) + C).
Pour obtenir la solution htelle que h(e) = eil faut prendre C= 0,et on conclut
h(x) = xln(x).
2. Dans cette question xest un nombre positif ou nul.
On consid`ere la fonction d´efinie sur [0,+∞[ par
f(x) = (xln(x) si x > 0
0 si x= 0 .
et Cfla courbe repr´esentative de fdans un rep`ere orthonorm´e (O, i,j) d’unit´e 2cm.
a. D´emontrer que fest continue sur [0,+∞[.
b. La fonction fest-elle d´erivable en 0 ?
c. Etudier les variations de fsur [0,+∞[.
d. Dessiner Cf. On repr´esentera les tangentes aux points d’abscisses 0 et 1.
a. Par le th´eor`eme des croissances compar´ees on sait que
lim
x→0,x>0xln(x) = 0,
ce qui assure la continuit´e de f`a l’origine.
b. Calculons f′(x) pour x > 0 :
f′(x) = 1 + ln(x).
On voit en particulier que
lim
x→0,x>0f′(x) = −∞,
autrement dit, Cfposs`ede une tangente verticale en l’origine, et elle n’est donc
pas d´erivable en 0.
c. On voit facilement que f′(x) = 0 ⇔x= 1/e. Comme la fonction x→ln(x) est
croissante, on en d´eduit que f′(x)<0 sur ]0,1/e[, f′(x)>0 sur ]1/e, +∞[. Notre
fonction fest donc :
– nulle en 0, et comme on vient de le voir, Cfposs`ede une tangente verticale `a
l’origine.
– d´ecroissante sur l’intervalle ]0,1/e]
– minimale en 1/e, o`u elle prend la valeur −1/e.
– croissante sur [1/e, +∞[.
En particulier, elle s’annule en 1 (notons de plus que f′(1) = 1 de sorte que
x→x−1 est tangente `a Cfen au point (1,0).) Enfin on a ´evidemment que
limx→∞ f(x) = +∞, mais comme x→ln(x) est ´egalement divergente, Cfne
poss`ede pas de droite asymptote en +∞.
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