\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}