Soit a un nombre réel strictement positif. Il existe une unique solution à l’équation ey=x, c’est y=ln(x).
ln(x) se lit « logarithme népérien de x ».
La fonction logarithme népérien est la fonction qui à tout xstrictement positif associe ln(x).
Propriété
Équivalence entre logarithme et exponentielle
Soit a un réel et b un réel strictement positif.
Si ea=b, alors a=ln(b), et réciproquement.
Remarque
eln(a)=a et ln(ea)=a
Exemple
eln(2)=2
ln(e4)=4
Propriété
Domaine de définition de la fonction ln
La fonction ln est définie et continue sur ]0;+∞[.
Attention : si a est un réel négatif ou nul, ln(a) n’existe pas !
Propriété
Monotonie et signe de la fonction ln
La fonction ln est strictement croissante sur ]0;+∞[.
Si x∈]0;1[, alors lnx<0 (et réciproquement).
Si x∈]1;+∞[, alors lnx>0 (et réciproquement).
BLa relation fonctionnelle du logarithme népérien
Propriété
Valeurs remarquables de la fonction exponentielle
ln(1)=0
ln(e)=1
Propriété
Relation fonctionnelle (logarithme d’un produit)
Soient a et b deux réels strictement positifs.
ln(a×b)=ln(a)+ln(b)
Remarque
La fonction ln transforme donc les produits en sommes.
À l'inverse, tu te souviendras que la fonction exp transforme les sommes en produits. Ex. : ea+b=ea×eb
Propriété
Logarithme d’un quotient
Soient a et b deux réels strictement positifs.
ln(ba)=ln(a)−ln(b)
ln(b1)=−ln(b)
Exemple
ln(23)=ln(3)−ln(2)
ln(21)=ln(1)−ln(2)=−ln(2)
Propriété
Logarithme d’une puissance entière positive
Soit a un nombre réel strictement positif et n un entier naturel relatif.
ln(an)=nln(a)
Exemple
ln(4)=ln(22)=2ln(2)
Remarque
Toutes ces propriétés découlent de la relation fonctionnelle, tu pourras donc les retrouver facilement à partir de celle-ci si jamais tu ne te souviens pas de toutes.