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@@ -0,0 +1,60 @@
\documentclass[a4paper,12pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Dérivée de l'exponentielle}
\tribe{Terminale Sti2d}
\date{Février 2020}
\begin{document}
\section{Dérivée de la fonction exponentielle}
\subsection*{Rappels}
La \textbf{fonction exponentielle} notée $\exp$ est définie sur $\R$ par $\exp :x \mapsto e^x$.
\begin{minipage}{0.5\textwidth}
\begin{itemize}
\item Elle est continue et dérivable sur $\R$
\item Elle est strictement positive sur $\R$\\ ($\forall x \in \R \; e^x > 0$)
\item $e^0 = 1$ et $e^1 = e$
\end{itemize}
\begin{tikzpicture}
\tkzTabInit[lgt=3,espcl=5]{$x$/1,$\exp(x)=e^x$/2}%
{$-\infty$, $+\infty$}%
\tkzTabVar{-/, +/}%
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}{0.4\textwidth}
\begin{tikzpicture}[yscale=1, xscale=1.1]
\tkzInit[xmin=-5,xmax=2,xstep=1,
ymin=0,ymax=5,ystep=1]
\tkzGrid
\tkzAxeXY[up space=0.5,right space=.5]
\tkzFct[domain = -5:2, line width=1pt]{exp(x)}
\tkzText[draw,fill = brown!20](-3,1){$f(x)=\text{e}^{x}$}
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\subsection*{Propriété: Dérivée de $\exp$}
La dérivée de la fonction exponentielle est elle-même. On a ainsi
\[
\forall x \in \R \qquad \exp'(x) = \exp(x)
\]
Remarque: On peut définir l'exponentielle comme la fonction qui vérifie $f'(x) = f(x)$ (on appelle ce genre de relation une équation différentielle).
On en déduit, pour tout $x \in \R$, $\exp'(x) = \exp(x)$ et $\exp(x) > 0$ alors la fonction exponentielle est \dotfill
\subsection*{Exemple de calcul}
Calcul de la dérivée de $f(x) = (2x+1)e^x$
\afaire{}
\end{document}

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@@ -0,0 +1,61 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Dérivation de l'exponentielle}
\tribe{Terminale ES}
\date{Janvier 2020}
\geometry{left=10mm,right=10mm, top=10mm}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\begin{exercise}[subtitle={Dériver les fonctions}]
\begin{multicols}{3}
\begin{enumerate}
\item $f(x) = e^x - 1$
\item $f(x) = -2e^{x} + x$
\item $f(x) = (x+1)e^{x}$
\item $f(x) = \dfrac{e^x}{2 - x}$
\item $f(x) = -2xe^x$
\item $f(x) = (x^2 - x )e^x$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Étudier le signe des fonctions}]
\begin{multicols}{2}
\begin{enumerate}
\item $f(x) = e^x + 1$ sur $I=\R$
\item $g(x) = (x-2)e^x$ sur $I = \R$
\item $h(x) = (2x^2+x-3)e^x$ sur $I = \R$
\item $i(x) = \dfrac{(2x+1)e^{x}}{4-x}$ sur $I = \intOO{-\infty}{4} \cup \intOO{4}{+\infty}$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Variations}]
Pour chacune des fonctions suivantes,trouver le domaine de définition, calculer la dérivée, étudier son signe et en déduire les variations de la fonction initiale.
\begin{multicols}{3}
\begin{enumerate}
\item $f(x) = (3x-1)e^{x}$
\item $g(x) = \dfrac{e^{x}}{2x+1}$
\item $h(x) = (x^2+3x-1)e^{x}$
%\item $g(x) = \dfrac{2xe^{x}}{x-1}$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\vfill
\printexercise{exercise}{1}
\printexercise{exercise}{2}
\printexercise{exercise}{3}
\vfill
\printexercise{exercise}{1}
\printexercise{exercise}{2}
\printexercise{exercise}{3}
\end{document}

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@@ -0,0 +1,34 @@
\documentclass[a4paper,12pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Dérivée de la composée de l'exponentielle}
\tribe{Terminale ES}
\date{Janvier 2020}
\begin{document}
\setcounter{section}{2}
\section{Dérivée de fonctions composées avec l'exponentielle}
\subsection{Propriété}
Soit $u$ une fonction dérivable sur un intervalle $I$. Alors la fonction $f:x\mapsto e^{u(x)}$ est aussi dérivable sur $I$ et sa dérivée est
\[
f'(x) = u'(x)\times e^{u(x)}
\]
\subsection{Exemple}
Calcul de la dérivée de $f(x) = e^{-0.1x}$
\afaire{}
Calcul de la dérivée de $f(x) = \dfrac{e^{-0.1x}}{2x+1}$
\afaire{}
\end{document}

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@@ -0,0 +1,66 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Dérivation d'une composée avec l'exponentielle}
\tribe{Terminale ES}
\date{Janvier 2020}
\pagestyle{empty}
\geometry{left=10mm,right=10mm, top=10mm}
\begin{document}
\begin{exercise}[subtitle={Variations}]
Calculer la dérivée, étudier son signe et en déduire les variations de la fonction initiale.
\begin{multicols}{3}
\begin{enumerate}
\item $f(x) = e^{-3x}$ , $I = \R$
\item $g(x) = 100e^{-0.5x + 1}$ , $I=\R$
\item $h(x) = e^{-x^2}$ , $I = \R$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Étude d'une fonction}]
On considère la fonction $f$ définie sur $I=\intFF{-3}{3}$ par $f(x) = 5e^{-0,5x^2}$.
\begin{enumerate}
\item Calculer $f'(x)$ puis étudier son signe sur $I$.
\item Dresser le tableau de variation de $f$.
\item Combien l'équation $f(x) = 3$ a-t-elle de solution?
\end{enumerate}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Température plafond}]
On modélise la température $\theta$ (en degré Celsius) d'un lubrifiant pour moteur en fonction du temps $t$ (en minute) par la fonction
\[
\theta(t) = 25 - 10e^{-kt}
\]
$k$ désigne une constante réelle.
\begin{enumerate}
\item Déterminer la valeur de $k$ pour que la température soit de 19°C après 5minutes de fonctionnement.
\item Calculer $\theta'$ puis étudier les variations de $\theta$.
\item Tracer l'allure de la courbe de $\theta$.
\item Déterminer graphiquement $\displaystyle \lim_{x\rightarrow +\infty} \theta(x)$ puis interpréter ce résultat dans le contexte de l'exercice.
\end{enumerate}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Encore de la température}]
La température d'une pièce en fonction du temps $t$ (en heures) a été modélisée par la fonction suivante
\[
f(t) = 22-4.5e^{1-0.5t}
\]
\begin{enumerate}
\item Tracer l'allure de la fonction $f$, déterminer $\displaystyle \lim_{x\rightarrow +\infty} f(x)$ et interpréter.
\item Étudier les variations de $f$ puis commenter le tableau.
\end{enumerate}
\end{exercise}
\vfill
\printexercise{exercise}{1}
\printexercise{exercise}{2}
\printexercise{exercise}{3}
\vfill
\end{document}

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@@ -0,0 +1,72 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Dérivation de l'exponentielle}
\tribe{Tsti2d}
\date{Mars 2020}
\geometry{left=10mm,right=10mm, top=10mm}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\begin{exercise}[subtitle={Polynésie septembre 2018}]
On considère la fonction $w$ définie pour tout réel positif $t$ par $w(t) = 4 \text{e}^{-200t} + 146$.
On note $C$ la courbe représentative de la fonction $w$ dans un repère orthonormé.
\begin{multicols}{2}
\begin{enumerate}
\item
\begin{enumerate}
\item Calculer $w(0)$.
\item Déterminer la limite de la fonction $w$ lorsque $t$ tend vers $+ \infty$ et interpréter graphiquement cette limite.
\end{enumerate}
\item On note $w'$ la fonction dérivée de la fonction $w$ sur l'intervalle
$[0~;~+ \infty[$.
\begin{enumerate}
\item Pour tout réel positif $t$, calculer $w'(t)$.
\item Étudier le signe de $w'$ sur l'intervalle $[0~;~+ \infty[$.
\item Dresser le tableau de variation de la fonction $w$ sur l'intervalle $[0~;~+ \infty[$.
\item Déterminer une équation de la tangente à la courbe $C$ au point d'abscisse 0 .
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={}]
L'octane est un hydrocarbure qui entre dans la composition de l'essence.
Lorsqu'on chauffe un mélange d'octane et de solvant dans une cuve, une réaction chimique transforme progressivement l'octane en un carburant plus performant, appelé iso-octane.
La concentration d'octane, en moles par litre, dans la cuve est modélisée par une fonction $f$
du temps $t$, exprimé en minutes. On admet que cette fonction $f$, définie et dérivable sur
l'intervalle $[0~;~+\infty[$ par $f(t) = K \e^{-0,12t}+0,025$ avec K un nombre réel.
À l'instant $t = 0$, la concentration d'octane dans la cuve est de $0,5$~mole par litre (mol.L$^{-1}$).
\begin{enumerate}
\item Donner $f(0)$ puis déterminer la valeur de $K$.
\item
\begin{enumerate}
\item Calculer la fonction dérivée de la fonction $f$ sur l'intervalle $[0~;~+\infty[$.
\item Étudier le sens de variation de la fonction $f$ sur l'intervalle $[0~;~+\infty[$.
\item Interpréter cette réponse dans le contexte de l'exercice.
\end{enumerate}
\item Calculer, en justifiant votre réponse, à la minute près, le temps nécessaire pour obtenir une concentration en octane dans la cuve de $0,25$ mole par litre.
\item
\begin{enumerate}
\item Déterminer par lecture graphique sur votre calculatrice la valeur de $\ds \lim_{t\to +\infty} f(t)$.
Interpréter le résultat dans le contexte.
\item Le processus de transformation de l'octane en iso-octane est arrêté au bout d'une heure. Expliquer ce choix.
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\end{exercise}
\printexercise{exercise}{1}
\printexercise{exercise}{2}
\end{document}

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@@ -0,0 +1,60 @@
Étude de la fonction exponentielle pour l'année 2019-2020 en terminale Tsti2d
#############################################################################
:date: 2020-03-09
:modified: 2020-03-09
:authors: Bertrand Benjamin
:category: Tsti2d
:tags: Exponentielle, Fonction, Calcul formel
:summary: Étude de la fonction exponentielle pour l'année 2019-2020 en terminale Tsti2d
Étape 1: Dérivé de la fonction exponentielle
============================================
.. image:: 1E_derivation.pdf
:height: 200px
:alt: Exercices techniques de dérivation de l'exponentielle
Résumé de la fonction exp en classe. On ajoute la formule de dérivée.
Exercices techniques de dérivation puis factorisation de fonction avec exponentiel. Cette première étape est l'occasion de revoir les formules de dérivations avec la produit et le quotient.
Cours: résumé des propriétés de la fonction exp
.. image:: 1B_derive_exp.pdf
:height: 200px
:alt: Bilan sur la dérivée de l'exponentielle
Étape 2: Dérivée d'exponentiel avec composées
=============================================
On donne la formule pour le calcul de la dérivée avec une fonction composée avec exp.
.. image:: 2E_compo.pdf
:height: 200px
:alt: Exercice sur la composée avec l'exponentielle
Exercices techniques de dérivation.
.. image:: 2B_compose.pdf
:height: 200px
:alt: Bilan sur la dérivée d'une fonction composée avec l'exponentielle
Étape 3: Annales de Bac
=======================
Plein plein plein d'annales de bac
.. image:: 3E_annales.pdf
:height: 200px
:alt: Exercice d'annales du bac
Étape 4: Utilisation du calcul formel
=====================================
Étude de fonctions utilisant l'exponentiel "trop compliqué à dériver", on utilise alors le calcul formel.

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@@ -0,0 +1,67 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Fonctions puissances -Exponentiel}
\tribe{Terminale Tsti2d}
\date{Novembre 2019}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\section*{Fonctions puissances}
Dans l'étude d'un isolant phonique, on a été amenée à prolonger de façon continue les suites géométriques pour construire les fonctions puissances.
\bigskip
\begin{minipage}{0.4\textwidth}
\subsection*{Suite géométrique}
Soit $(u_n)$ une suite géométrique de premier terme $u_0$ et de raison $q>0$. Alors pour tout nombre $n$ \textbf{entier positif} on a
\[
u_n = u_0 \times q^n
\]
\begin{tikzpicture}[baseline=(a.north), xscale=0.7, yscale=0.5]
\tkzInit[xmin=0,xmax=9,xstep=1,
ymin=0,ymax=10,ystep=1]
\tkzGrid
\tkzAxeXY
\global\edef\tkzFctLast{10*0.7^x}
\foreach \va in {0,1,...,8}{%
\tkzDefPointByFct[draw](\va)}
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\hfill
$\longrightarrow$
\hfill
\begin{minipage}{0.4\textwidth}
\subsection*{Fonction puissance}
Soit $q>1$, la \textbf{fonction puissance de base q} est définie pour tout nombre réel $x$ par
\[
x \mapsto q^x
\]
\begin{tikzpicture}[baseline=(a.north), xscale=0.7, yscale=0.5]
\tkzInit[xmin=-5,xmax=5,xstep=1,
ymin=0,ymax=10,ystep=1]
\tkzGrid
\tkzAxeXY
\tkzFct[domain = -5:5,color=red,very thick]%
{0.5**x}
\draw (-3,9) node [above right] {$q < 1$};
\tkzFct[domain = -5:5,color=blue,very thick]%
{1.5**x}
\draw (4,3) node [above right] {$q > 1$};
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
Les fonctions puissances respectent les règles de calcul des puissances, c'est-à-dire pour tout réel $a$ et $b$ on a
\[
q^{a+b} = q^a \times q^b \qquad \qquad
q^{a-b} = \dfrac{q^a}{q^b}
\]
\end{document}

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@@ -0,0 +1,38 @@
\documentclass[10pt,xcolor=table]{classPres}
%\usepackage{myXsim}
\title{}
\author{}
\date{Novembre 2019}
\begin{document}
\begin{frame}{Isolation phonique}
L'unité d'intensité du son sera en décibel (dB). Une source sonore émet un son.
Pour éviter les nuisances, on dispose d'un isolant phonique qui absorbe 10\% de l'intensité du son par centimètre d'épaisseur.
On mesure qu'après 2cm d'isolant l'intensité sonore est de 100dB.
\begin{center}
Comment calculer l'intensité sonore restante après n'importe quelle épaisseur de cet isolant phonique?
\end{center}
\pause
\begin{enumerate}
\item Intensité sonore après 3cm d'isolant phonique? 4cm?
\pause
\item Intensité sonore sans isolation phonique? Avec seulement 1cm?
\pause
\item Intensité sonore avec 2,5cm d'isolant phonique?
\end{enumerate}
\end{frame}
\end{document}
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "master"
%%% End:

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@@ -0,0 +1,53 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Fonctions puissances - Exponentiel}
\tribe{Terminale Tsti2d}
\date{Novembre 2019}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\section*{Fonction exponentiel}
Dans le chapitre sur le logarithme, on a vu que pour tout $a$ et $b$ on a
\[
\ln (a^b) = b\times \ln (a)
\]
Pour inverser la fonction $\ln$, il faudrait trouver un nombre tel que
\[
\ln (a) = 1
\]
\subsection*{Propriété - définition}
Il existe une unique valeur, notée $e \approx 2.718...$ telle que
\[
\ln (e) = 1
\]
\subsection*{Définition}
La fonction \textbf{exponentiel}, notée \textbf{exp}, est la fonction définie sur $\R$ telle que
\[
exp : x \mapsto e^x
\]
\subsection*{Propriété}
Cette fonction fait partie de la famille des fonctions puissances. Elle respecte donc les formules de calculs suivantes
\[
exp(0) = e^0 = 1 \qquad \qquad exp(1) = e^1 = e
\]
\[
e^{a+b} = e^a \times e^b \qquad \qquad e^{a-b} = \dfrac{e^a}{e^b}
\]
\subsection*{Propriété}
La fonction exponentiel inverse la fonction logarithme népérien.
C'est-à-dire que pour tout $x \in \R$ on a
\[
\ln(e^x) = x \qquad \mbox{ ou encore } \qquad e^{\ln(x)} = x
\]
\end{document}

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@@ -0,0 +1,39 @@
\documentclass[10pt,xcolor=table]{classPres}
%\usepackage{myXsim}
\title{}
\author{}
\date{Novembre 2019}
\begin{document}
\begin{frame}{Isolation phonique}
Une source sonore émet une intensité de 140dB.
On veut l'isoler avec le même isolant que la dernière fois. L'intensité sonore se calcule donc avec la fonction suivante:
\[
f(x) = 150\times 0.9^x
\]
Ci-dessous les ordres de grandeurs acoustique:
\begin{tabular}{p{3cm}cc}
Avion au décollage & 130dB & \\
Seuil de douleur & 120dB & \\
Concert & 105dB & \\
Seuil de danger & 90dB & \\
Salle de classe & 65dB & \\
Voix normale & 45dB & \\
Chuchotement & 25dB & \\
\end{tabular}
Pour chaque ordre de grandeur calculer l'épaisseur d'isolant nécessaire.
\end{frame}
\end{document}
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "master"
%%% End:

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@@ -0,0 +1,33 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Fonctions puissances - Exponentiel}
\tribe{Terminale Tsti2d}
\date{Novembre 2019}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\section*{Variation de la fonction exponentiel}
\subsection*{Propriété (non démontrée)}
La fonction $\exp$ est strictement croissante sur $\R$.
Donc pour tout $a$ et $b$ deux réels
\[
e^a = e^b \equiv a = b
\]
\[
e^a > e^b \equiv a > b
\]
\subsection*{Exemple}
Pour résoudre l'inéquation
\[
e^{2x+1} \gep e^{5x -1}
\]
\afaire{Terminer l'exemple}
\end{document}

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@@ -0,0 +1,81 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Exercices techniques sur l'exponentielle}
\tribe{Terminale Tsti2d}
\date{Novembre 2019}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
Les exercices suivants sont à faire en colonne. Dans une première séance, vous ferez la première colonne de tous les exercices. La séance suivante, la deuxième...
\begin{exercise}[subtitle={Mettre sous la forme $a\times e^b$}]
\begin{multicols}{3}
\begin{enumerate}
\item $A=e^2\times e^{-3}\times e^5$
\item $B=e^3 + 5e^3$
\item $C=(e^2)^5 \times e^{-3}$
\item $D= e^4 - (3e^2)^2$
\item $E=\dfrac{e^3}{e^6}$
\item $F=e^{10} + 3(e^2)^5$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Réduire les expressions}]
\begin{multicols}{3}
\begin{enumerate}
\item $A=e^{2x}\times e^{2-x}$
\item $B=\dfrac{e^{3x+1}}{e^{2x}}$
\item $C=\dfrac{e^{3x}\times e^{x-1}}{e^{2+x}}$
\item $D=(1+e^x)(e^x-1)$
\item $E=e^{-x}(e^x-1)$
\item $F=(e^x+1)^2$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Factoriser}]
\begin{multicols}{3}
\begin{enumerate}
\item $A = x^2e^x + 2e^x$
\item $B = e^{-0.1x} + (x+2)e^{-0.1x}$
\item $C = (x-1)e^{0.2x} - (x+3)e^{0.2x}$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Résoudre les équations et inéquations}]
\begin{multicols}{3}
\begin{enumerate}
\item $e^{2x+1} = e^{x}$
\item $e^{3-2x} \leq e^{3x}$
\item $e^{2x+1} = e$
\item $e^{-x} - 1\geq 0$
\item $e^x(e^x-1) = 0$
\item $(x^2+x-2)(e^x-1) = 0$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Démontrer les égalités}]
\begin{multicols}{3}
\begin{enumerate}
\item $-1+\dfrac{2e^x}{e^x+1} = \dfrac{e^x}{e^x + 1}$
\item $(e^x+e^{-x})^2 - (e^x-e^{-x})^2 = 4$
\item $\dfrac{1}{1+2e^{-x}} = 1 - \dfrac{2}{e^x+2}$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\vfill
Les exercices suivants sont à faire en colonne. Dans une première séance, vous ferez la première colonne de tous les exercices. La séance suivante, la deuxième...
\printexercise{exercise}{1}
\printexercise{exercise}{2}
\printexercise{exercise}{3}
\printexercise{exercise}{4}
\printexercise{exercise}{5}
\end{document}

View File

@@ -0,0 +1,56 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Fonctions puissances - Exponentiel}
\tribe{Terminale Tsti2d}
\date{Novembre 2019}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\section*{Fonction exponentiel de base $a$}
Les fonctions puissances peuvent être redéfinie grâce à l'exponentiel. Ainsi, on les appelle aussi fonction exponentielle de vase $a$
\subsection*{Définition}
Soit $a$ un nombre réel strictement positif.
La fonction définie sur $\R$ par $x\mapsto a^x = e^{x\ln(a)}$ est appelée \textbf{fonction exponentiel de base $a$}.
\subsection*{Propriétés}
\begin{multicols}{2}
\textbf{Quand $0 < a < 1$}
\begin{tikzpicture}[baseline=(a.north), xscale=0.7, yscale=0.5]
\tkzInit[xmin=-5,xmax=5,xstep=1,
ymin=0,ymax=10,ystep=1]
\tkzGrid
\tkzAxeXY
\tkzFct[domain = -5:5,color=red,very thick]%
{0.5**x}
\tkzFct[domain = -5:5,color=green,very thick]%
{0.8**x}
\end{tikzpicture}
La fonction exponentiel de base $a$ est strictement décroissante sur $\R$
\textbf{Quand $1 < a$}
\begin{tikzpicture}[baseline=(a.north), xscale=0.7, yscale=0.5]
\tkzInit[xmin=-5,xmax=5,xstep=1,
ymin=0,ymax=10,ystep=1]
\tkzGrid
\tkzAxeXY
\tkzFct[domain = -5:5,color=blue,very thick]%
{2**x}
\tkzFct[domain = -5:5,color=black,very thick]%
{1.5**x}
\end{tikzpicture}
La fonction exponentiel de base $a$ est strictement croissante sur $\R$
\end{multicols}
\end{document}

View File

@@ -0,0 +1,59 @@
\documentclass[a4paper,10pt, twocolumn, landscape]{article}
\usepackage{myXsim}
\title{Exercices concrets et exponentiel de base a}
\tribe{Terminale Tsti2d}
\date{Novembre 2019}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\begin{exercise}[subtitle={Décharge d'un condensateur}]
La tension $V(t)$ aux bornes d'un condensateur se déchargeant dans une résistance varie en fonction du temps $t$(en secondes) suivant la loi
\[
V(t) = V_0 \exp\left( -\frac{t}{RC} \right)
\]
$V_0$ est la tension initiale, $R$ la valeur de la résistance et $C$ la capacité du condensateur. On donne $C=12\micro F$ (microfarads).
Calculer $R$ (en ohms) sachant que la tension est tombée au dixième de sa valeur initial au bout de 2 secondes.
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Radioactivité}]
Un corps radioactif se désintègre en transformant une partie de ses noyaux suivant la loi $N(t) = N(0) e^{-kt}$$N(0)$ est le nombre de noyaux radioactifs au début de l'observation, $N(t)$ le nombre de noyaux radioactifs à l'instant $t$ exprimé en $h$ et $k$ une constante.
\begin{enumerate}
\item Déterminer la valeur de $k$ pour la thorium sachant que $N(0) = \np{10000}$ et $N(1) = 937$. Arrondir à $10^{-3}$.
\item La \textit{période} d'un élément radioactif est la temps au bout duquel il reste la moitié de ses atomes. Calculer la période du thorium. Arrondir à la minute.
\end{enumerate}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Changement de variable}]
\begin{multicols}{2}
\begin{enumerate}
\item Résoudre l'équation $x^2+x-6=0$
\item En déduire la résolution dans $\R$ de l'équation $e^{2x} + e^x - 6=0$
\item Résoudre l'équation $x^2-x-6=0$
\item En déduire la résolution dans $\R$ de l'équation $e^{2t} - e^t - 6=0$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Isolation thermique}]
On a voulu tester l'isolation thermique d'une pièce de la façon suivante.
On a chauffé la pièce à $19^o$. On a alors coupé le chauffage à l'instant $t=0$. On a observé l'évolution de la température et on a noté qu'à chaque demi-heure correspondait à une baisse de un dixième de la température. On a alors modélisé la température de la pièce, en degré Celsius, en fonction du temps $t$ , en heure, par $\theta(t) = \theta(0)\times 0.9^{kt} $$k$ est une constante et $\theta(0)$ la température à l'instant $t=0$.
\begin{enumerate}
\item Déterminer la valeur de $k$.
\item Tracer l'allure de la courbe de $\theta(t)$ pour $t$ allant de 0 à 6h.
\item Dans une autre pièce, on a modélisé la température par $\theta(t) = 20\times 0.8^{2t}$.
Quel est le temps nécessaire pour que l'on observe la température passer de $20^oC$ à $6^oC$?
\end{enumerate}
\end{exercise}
\printexercise{exercise}{1}
\printexercise{exercise}{2}
\printexercise{exercise}{3}
\printexercise{exercise}{4}
\end{document}

View File

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Relation fonctionnelle pour l'exponentielle pour l'année 2019-2020 en terminale STI2D
#####################################################################################
:date: 2019-12-03
:modified: 2019-12-03
:authors: Bertrand Benjamin
:category: Tsti2d
:tags: Analyse, Exponentielle
:summary: Découverte de l'exponentielle pour l'année 2019-2020 en terminale STI2D
Étape 1: Prolongement continue d'une suite géométrique
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.. image:: 1P_isolation_phonique.pdf
:height: 200px
:alt: Absoption du son par un isolant
Question ouverte qui appelle à réinvestir les connaissances sur les suites géométriques. Les élèves seront ensuite amené à aller calculer des termes négatif puis des termes décimaux pour prolonger le concept de suite géométrique à la fonction puissance.
Cours: prolongement continue d'une suite géométrique qui respecte les lois de la puissance.
.. image:: 1B_fonction_puissance.pdf
:height: 200px
:alt: Bilan sur le prolongement continue
Étape 2: Inversion du logarithme
================================
.. image:: 2P_isolation_phonique.pdf
:height: 200px
:alt: Inversion de la fonction puissance
On reprend le problème de l'isolation phonique et cette fois ci on cherche à dimensionner l'isolation. Pour ce faire, les élèves vont devoir résoudre des équations avec des puissances et donc réinvestir le logarithme. En conclusion, on explique l'utilité de e pour inverser le logarithme.
Chez eux, ils recopieront le cours suivant.
.. image:: 2B_exponentiel.pdf
:height: 200px
:alt: Construction de la fonction exponentielle
Étape 3: Calculs avec fonctions puissance et équations
======================================================
Exercices techniques sur la fonction exponentielle à faire en colonne sur plusieurs séances.
.. image:: 3E_exp_technique.pdf
:height: 200px
:alt: Exercices techniques sur l'exponentiel.
.. image:: 3B_variations.pdf
:height: 200px
:alt: Variations de la fonction exponentiel
Étape 4: Exponentielles de base a et modélisation
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.. image:: 4E_base_concret.pdf
:height: 200px
:alt: Résolution d'équations avec exp avec contexte
.. image:: 4B_base.pdf
:height: 200px
:alt: Fonction exponentielle de base a