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Formules et Théorèmes
À savoir refaire
1
Définition et propriétés du logarithme népérien
2
Étude de la fonction logarithme népérien
3
Résoudre des équations avec des exposants
3
Résoudre des équations avec des exposants
A
Solution de l'équation $$e^x = k$$ avec $$k > 0$$
Formule
Solution de l'équation
e
x
=
k
e^x = k
e
x
=
k
Soit
k
>
0
k >0
k
>
0
.
L'unique solution de l'équation
e
x
=
k
e^x = k
e
x
=
k
est :
x
=
ln
(
k
)
x = \ln(k)
x
=
ln
(
k
)
Exemple
L'unique solution de l'équation
e
x
=
1
e^x = 1
e
x
=
1
est :
x
=
ln
(
1
)
=
0
x = \ln(1) = 0
x
=
ln
(
1
)
=
0
;
on vérifie bien que
e
0
=
1
e^0 = 1
e
0
=
1
.
Remarque
Tu peux tout à fait retenir cette formule par cœur, mais sache que si tu l'oublies tu peux la retrouver facilement en utilisant les propriétés de
ln
\ln
ln
.
Dans tous les cas, n'oublie jamais de vérifier ton résultat !
B
Solution de l'équation $$x^n = k$$, $$k > 0$$
Formule
Solution de l'équation
x
n
=
k
x^n = k
x
n
=
k
Soit
n
∈
N
n \in N
n
∈
N
et
k
>
0
k > 0
k
>
0
.
L'unique solution dans
]
0
;
+
∞
[
]0;+\infty[
]
0
;
+
∞
[
de l'équation
x
n
=
k
x^n = k
x
n
=
k
est :
x
=
k
1
n
x = k^{\frac{1}{n}}
x
=
k
n
1
Exemple
L'unique solution de l'équation
x
2
=
16
x^2 = 16
x
2
=
16
est :
x
=
1
6
1
2
=
16
=
4
x = 16^{\frac{1}{2}} = \sqrt{16} = 4
x
=
1
6
2
1
=
16
=
4
;
on vérifie bien que
4
2
=
4
×
4
=
16
4^2 = 4 \times 4 = 16
4
2
=
4
×
4
=
16
.
Remarque
Tu peux tout à fait retenir cette formule par cœur, mais sache que si tu l'oublies tu peux la retrouver facilement en utilisant les propriétés de
ln
\ln
ln
.
Dans tous les cas, n'oublie jamais de vérifier ton résultat !
C
Résolution de l'équation $$q^x = k$$ avec $$k > 0$$
Définition
Étapes de résolution de l'équation
q
x
=
k
q^x=k
q
x
=
k
Soit
k
>
0
k >0
k
>
0
.
Si
q
≠
1
q \neq 1
q
=
1
et
q
>
0
q > 0
q
>
0
alors :
q
x
=
k
q^x = k
q
x
=
k
s'écrit aussi
q
x
=
e
x
ln
(
q
)
=
k
q^x = e^{x\ln(q)} = k
q
x
=
e
x
l
n
(
q
)
=
k
.
Or l'équation
e
X
=
k
e^X = k
e
X
=
k
a une unique solution
X
=
ln
(
k
)
X = \ln(k)
X
=
ln
(
k
)
.
Donc, ici,
e
X
=
e
x
ln
(
q
)
=
k
e^X = e^{x\ln(q)} = k
e
X
=
e
x
l
n
(
q
)
=
k
ce qui nous donne
X
=
x
ln
(
q
)
=
ln
(
k
)
X = x\ln(q) = \ln(k)
X
=
x
ln
(
q
)
=
ln
(
k
)
.
Soit
x
=
ln
(
k
)
ln
(
q
)
x = \frac{\ln(k)}{\ln(q)}
x
=
l
n
(
q
)
l
n
(
k
)
.
Exemple
Soit l'équation
3
x
=
27
3^x = 27
3
x
=
27
.
3
x
=
27
3^x = 27
3
x
=
27
s'écrit aussi
3
x
=
e
x
ln
(
3
)
=
27
3^x = e^{x\ln(3)} = 27
3
x
=
e
x
l
n
(
3
)
=
27
.
Or l'équation
e
X
=
27
e^X = 27
e
X
=
27
a une unique solution
X
=
ln
(
27
)
X = \ln(27)
X
=
ln
(
27
)
.
Donc, ici,
e
X
=
e
x
ln
(
3
)
=
27
e^X = e^{x\ln(3)} = 27
e
X
=
e
x
l
n
(
3
)
=
27
ce qui nous donne
X
=
x
ln
(
3
)
=
ln
(
27
)
X = x\ln(3) = \ln(27)
X
=
x
ln
(
3
)
=
ln
(
27
)
.
Soit
x
=
ln
(
27
)
ln
(
3
)
=
3
x = \frac{\ln(27)}{\ln(3)} = 3
x
=
l
n
(
3
)
l
n
(
27
)
=
3
sur ta calculatrice.
On vérifie bien que
3
3
=
27
3^3 = 27
3
3
=
27
.
Remarque
Tu ne dois pas retenir la formule pour
x
x
x
dans ce cas ! Il te faudra la retrouver en reprenant pas à pas les étapes du calcul précédent.
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