\collectexercises{banque} \begin{exercise}[subtitle={Dérivation}, step={1}, origin={Création}, topics={Fonction Exponentielle}, tags={Analyse, exponentielle}] \begin{multicols}{3} \begin{enumerate} \item $f(x) = e^x - 1$ \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 Exponentielle}, 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 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} \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} \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} \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={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 $\tau = 2$. \begin{enumerate} \item Quel est la valeur de $N_0$ si $N$ vaut 15 après 90s? \item Calculer $N'(t)$ la dérivée de $N(t)$. \item Étudier le signe de $N'(t)$ et en déduire les variations de $N(t)$. \item Tracer l'allure de la courbe représentative de $N(t)$. \item Que peut-on dire de la quantité d'éléments radioactifs après un long moment? \end{enumerate} \end{exercise} \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 $c(0)$. \item Calculer $C'(t)$ la dérivée de $C(t)$. \item Étudier le signe de $C'(t)$ et en déduire les variations de $C(t)$. \item Tracer l'allure de la représentation graphique de $C(t)$. \item Est-il possible de charger entièrement la batterie? \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}