diff --git a/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3B_primitive.pdf b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3B_primitive.pdf new file mode 100644 index 0000000..cdd68c6 Binary files /dev/null and b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3B_primitive.pdf differ diff --git a/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3B_primitive.tex b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3B_primitive.tex new file mode 100644 index 0000000..2d5e129 --- /dev/null +++ b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3B_primitive.tex @@ -0,0 +1,46 @@ +\documentclass[a4paper,10pt]{article} +\usepackage{myXsim} + +\author{Benjamin Bertrand} +\title{Fonction Expronentielle - Cours} +\date{décembre 2020} + +\pagestyle{empty} + +\begin{document} + +\maketitle + +\setcounter{section}{2} + +\section{Primitive de la fonction exponentielle} + +\begin{propriete} + Soit $f(x) = e^x$ la fonction exponentielle. Alors une primitive est + \[ + F(x) = e^x + \] +\end{propriete} + +\begin{propriete} +Soit $u$ une fonction dérivable sur un intervalle $I$, on note $u'$ sa dérivée. + +\noindent +Soit $f(x) = u'\times e^{u}$. Alors une primitive de $f(x)$ est +\[ + F(x) = e^{u} +\] +\end{propriete} + +\subsection*{Exemple} + +Calcul d'une primitive de $f(x) = -0.1e^{-0.1x}$ + +\afaire{} + +Calcul d'une primitive de $g(x) = e^{4x}$ + +\afaire{} + + +\end{document} diff --git a/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3E_primitive.pdf b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3E_primitive.pdf new file mode 100644 index 0000000..19f9faf Binary files /dev/null and b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3E_primitive.pdf differ diff --git a/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3E_primitive.tex b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3E_primitive.tex new file mode 100644 index 0000000..5264bbc --- /dev/null +++ b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/3E_primitive.tex @@ -0,0 +1,29 @@ +\documentclass[a4paper,10pt]{article} +\usepackage{myXsim} + +\author{Benjamin Bertrand} +\title{Fonction Exponentielle - dérivation et étude de signe} +\date{décembre 2020} + +\DeclareExerciseCollection{banque} +\xsimsetup{ + step=3, +} + +\setlength{\columnseprule}{0pt} +\setlength{\columnsep}{0.5cm} +\setlength{\multicolsep}{6.0pt plus 2.0pt minus 1.5pt} + +\pagestyle{empty} + +\begin{document} + +\setcounter{exercise}{6} + +\input{exercises.tex} +\printcollection{banque} +\vfill +\printcollection{banque} +\vfill + +\end{document} diff --git a/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/exercises.tex b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/exercises.tex index 0edf17c..febe2d4 100644 --- a/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/exercises.tex +++ b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/exercises.tex @@ -1,5 +1,5 @@ \collectexercises{banque} -\begin{exercise}[subtitle={Dérivation}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Expronentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] +\begin{exercise}[subtitle={Dérivation}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Exponentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] \begin{multicols}{3} \begin{enumerate} \item $f(x) = e^x - 1$ @@ -12,7 +12,7 @@ \end{multicols} \end{exercise} -\begin{exercise}[subtitle={Étude de signe}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Expronentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] +\begin{exercise}[subtitle={Étude de signe}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Exponentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] \begin{multicols}{2} \begin{enumerate} \item $f(x) = e^x + 1$ sur $I=\R$ @@ -23,7 +23,7 @@ \end{multicols} \end{exercise} -\begin{exercise}[subtitle={Étude de fonctions}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Expronentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] +\begin{exercise}[subtitle={Étude de fonctions}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Exponentielle}, 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} @@ -35,7 +35,7 @@ \end{multicols} \end{exercise} -\begin{exercise}[subtitle={Étude de fonctions}, step={2}, origin={Création}, topics={Fonction Expronentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] +\begin{exercise}[subtitle={Étude de fonctions}, step={2}, origin={Création}, topics={Fonction Exponentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] Calculer la dérivée, étudier son signe et en déduire les variations de la fonction initiale. \begin{multicols}{3} \begin{enumerate} @@ -46,7 +46,7 @@ \end{multicols} \end{exercise} -\begin{exercise}[subtitle={Décroissance radioactive}, step={2}, origin={Création}, topics={Fonction Expronentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] +\begin{exercise}[subtitle={Décroissance radioactive}, step={2}, origin={Création}, topics={Fonction Exponentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] La loi de décroissance radioactive est décrite par la formule suivant où $t$ représente le temps en $s$, $N(t)$ la quantité d'éléments radioactifs et $\tau$ le temps de demi-vie en $s^{-1}$: $N(t) = N_0 \times e^{-\frac{t}{\tau}}$ On fixe $\tau = 2$. @@ -59,7 +59,7 @@ \end{enumerate} \end{exercise} -\begin{exercise}[subtitle={Charge d'une batterie}, step={2}, origin={Inspiration de l'annal Antille septembre 2019}, topics={Fonction Expronentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] +\begin{exercise}[subtitle={Charge d'une batterie}, step={2}, origin={Inspiration de l'annal Antille septembre 2019}, topics={Fonction Exponentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] On souhaite charger une batterie de 22kWh. Le profil de charge est décrit par le fonction $c(t) = 22 - 22e^{-0.55t}$ où $t$ décrit le temps en heure. \begin{enumerate} \item Calculer et interpréter $c(0)$. @@ -70,4 +70,74 @@ \end{enumerate} \end{exercise} +\begin{exercise}[subtitle={Calculs techniques de primitives}, step={3}, origin={}, topics={Fonction Exponentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] + Pour chaque fonctions suivantes, identifier $u$, calculer $u'$ puis déterminer une primitive de la fonction. + \begin{multicols}{4} + \begin{enumerate} + \item $f(x) = 5e^{5x}$ + \item $g(x) = -0.4e^{-0.4x+1}$ + + \item $h(x) = 6e^{2x-2}$ + \item $i(x) = -10e^{5x}$ + + \item $j(x) = e^{5x}$ + \item $k(x) = e^{-0.5x}$ + + \item $l(x) = xe^{x^2}$ + \item $m(x) = xe^{2x^2 - 3}$ + \end{enumerate} + \end{multicols} +\end{exercise} + +\begin{exercise}[subtitle={Calculs d'intégrales}, step={3}, origin={}, topics={Fonction Exponentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] + \begin{multicols}{2} + Soit $f(x) = e^{3x}$. + \begin{enumerate} + \item Déterminer une primitive de $f(x)$. + \item En déduire la valeur de $\ds \int_0^{10} f(x) \; dx$ + \end{enumerate} + \columnbreak + Soit $g(x) = e^{-\frac{x}{2}}$. + \begin{enumerate} + \item Déterminer une primitive de $g(x)$. + \item En déduire la valeur de $\ds \int_0^{10} e^{-\frac{x}{2}} \; dx$ + \end{enumerate} + \end{multicols} +\end{exercise} + +\begin{exercise}[subtitle={Poteaux éléctriques}, step={3}, origin={Depuis 148p279 Indice}, topics={Fonction Exponentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] + \begin{minipage}{0.45\textwidth} + La hauteur (en $m$) par rapport au sol d'une ligne éléctrique est modélisée par la fonction $f$ définie sur $\intFF{-50}{50}$ par + \[ + f(x) = 11(e^{0.01x} + e^{-0.01x}) + \] + \begin{enumerate} + \item À quelle hauteur du poteau électrique le câble est-il accroché? On arrondira le résultat au dixième de mètre. + \item Déterminer une primitive de $f(x)$. + \item Calculer la quantité $\ds \int_{-50}^{50} f(x) \;dx$ et représenter cette quantité sur le schéma. + \item En déduire l'air de la surface grisée. + \item Quelle est la hauteur moyenne de la ligne électrique? + \end{enumerate} + \end{minipage} + \begin{minipage}{0.55\textwidth} + \begin{tikzpicture}[baseline=(a.north), xscale=0.75, yscale=0.8] + \tkzInit[xmin=-60,xmax=60,xstep=10, + ymin=0,ymax=35,ystep=5] + \tkzGrid + \tkzAxeXY + + \draw (0, 0) node [above right] {sol}; + \draw[very thick] (-5, 0) -- node [midway, right] {Poteau} (-5, 5); + \draw[very thick] (5, 0) -- node [midway, left] {Poteau} (5, 5); + + \tkzFct[domain=-50:50,color=blue,very thick]% + {11*(exp(0.01*\x) + exp(-0.01*\x))} + \draw (1.5, 4) node [above right] {Ligne éléctrique}; + + \tkzFct[domain=-50:50]{25} + + \tkzDrawAreafg[between= b and a, color = gray!50,domain = -50:50] + \end{tikzpicture} + \end{minipage} +\end{exercise} \collectexercisesstop{banque} diff --git a/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/index.rst b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/index.rst index c061051..12a11bf 100644 --- a/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/index.rst +++ b/TST_sti2d/05_Fonction_Exponentielle/index.rst @@ -2,7 +2,7 @@ Fonction Exponentielle ###################### :date: 2020-12-07 -:modified: 2021-01-02 +:modified: 2021-01-09 :authors: Benjamin Bertrand :tags: Analyse, Exponentielle :category: TST_sti2d @@ -42,4 +42,14 @@ Cours sur le dérivation de fonctions composées avec exponentielle. Étape 3: intégration de l'exponentielle ======================================= +Exercices de calculs de primitives et d'intégrales avec l'exponentielle. +.. image:: ./3E_primitive.pdf + :height: 200px + :alt: Exercices de calculs de primitives et d'intégrales avec l'exponentielle. + +Cours sur les formules de primitives de l'exponentielle + +.. image:: ./3B_primitive.pdf + :height: 200px + :alt: Cours sur la primitive de l'exponentielle