Feat: début du chapitre sur la fonction exp
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Bertrand Benjamin 2020-12-07 15:11:10 +01:00
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@ -0,0 +1,90 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Fonction Expronentielle - Cours}
\date{décembre 2020}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\maketitle
\section{Dérivée de la fonction exponentielle}
\begin{definition}[ Rappel: Fonctions puissances ]
\begin{minipage}{0.5\textwidth}
Soit $a$ un nombre réel positif.
La fonction \textit{puissance} ou \textit{exponentielle} de base $a$ est la fonction
\[
f(x) = a^x
\]
Cette fonction est définie sur $\R$.
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}{0.4\textwidth}
\begin{tikzpicture}[yscale=0.6, xscale=0.6]
\tkzInit[xmin=-5,xmax=5,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)}
\tkzFct[domain = -5:5,color=blue,very thick]{1.5**x}
\tkzFct[domain = -5:5,color=red,very thick]{0.5**x}
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\end{definition}
Parmi cette famille de fonction une seule vérifie la condition $f'(0) = 1$ c'est la fonction exponentielle.
\begin{definition}
La \textbf{fonction exponentielle} notée $\exp$ est définie sur $\R$ par $\exp :x \mapsto e^x$ avec $e \approx 2.71$.
\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=0.8, xscale=0.8]
\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}
\end{definition}
\begin{propriete}[Dérivée de $\exp$]
La dérivée de la fonction exponentielle est elle-même. On a ainsi
\[
\forall x \in \R \qquad \exp'(x) = \exp(x)
\]
\end{propriete}
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 +1,22 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Fonction Expronentielle - dérivation et étude de signe}
\date{décembre 2020}
\DeclareExerciseCollection{banque}
\xsimsetup{
step=1,
}
\begin{document}
\input{exercises.tex}
\printcollection{banque}
\vfill
\printcollection{banque}
\vfill
\printcollection{banque}
\end{document}

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@ -0,0 +1,38 @@
\collectexercises{banque}
\begin{exercise}[subtitle={Dérivation}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Expronentielle}, tags={Analyse, exponentielle}]
\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 $f(x) = \dfrac{e^x}{2}$
\item $f(x) = -2xe^x$
\item $f(x) = (x^2 - x )e^x$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Étude de signe}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Expronentielle}, tags={Analyse, exponentielle}]
\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={Étude de fonctions}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Expronentielle}, tags={Analyse, exponentielle}]
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 $g(x) = e^x + 3$
\item $f(x) = (3x-1)e^{x}$
\item $h(x) = (x^2+3x-1)e^{x}$
%\item $g(x) = \dfrac{2xe^{x}}{x-1}$
\end{enumerate}
\end{multicols}
\end{exercise}
\collectexercisesstop{banque}

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@ -0,0 +1,12 @@
Fonction Exponentielle
######################
:date: 2020-12-07
:modified: 2020-12-07
:authors: Benjamin Bertrand
:tags: Analyse, Exponentielle
:category: TST_sti2d
:summary: Étude de la fonction exponentielle
Étape 1:
========

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@ -2,7 +2,7 @@ Terminale technologique spécialité sti2d
########################################
:date: 2020-08-21
:modified: 2020-10-23
:modified: 2020-12-07
:authors: Bertrand Benjamin
:category: TST_sti2d
:tags: Progression
@ -26,7 +26,7 @@ Période 2 (novembre décembre - 7 semaines)
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- `Primitives et intégrales <./04_Integrale_et_Primitives>`_
- Fonction exponentielle
- `Fonction exponentielle <./05_Fonction_Expronentielle>`_
- Forme exponentielle des complexes
Période 3 (Janvier - 4 semaines)