QCM : Fonction exponentielle — 6 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété caractérise la fonction exponentielle sur l’ensemble des nombres réels ?

Elle prend la valeur zéro pour un unique réel
Elle prend des valeurs strictement positives pour tout réel
Elle prend des valeurs positives puis négatives selon le réel
Elle s’annule lorsque son exposant vaut zéro

Elle prend des valeurs strictement positives pour tout réel

Explication

La fonction exponentielle vérifie ex>0e^x>0 pour tout réel xx et ne s’annule donc jamais. La confusion vient du fait qu’une fonction peut généralement prendre la valeur zéro, mais ce n’est pas le cas de l’exponentielle.

2. Quelle est la propriété fondamentale de la fonction exponentielle concernant sa positivité sur l'ensemble des nombres réels?

La fonction exponentielle peut prendre des valeurs négatives pour certains x, mais jamais nulle.
La fonction exponentielle est strictement positive sur ℝ, c'est-à-dire que pour tout réel x, e^x > 0.
La fonction exponentielle est négative pour x négatifs et positive pour x positifs.
La fonction exponentielle est nulle en x=0 et positive ailleurs.

La fonction exponentielle est strictement positive sur ℝ, c'est-à-dire que pour tout réel x, e^x > 0.

Explication

La fonction exponentielle est strictement positive sur ℝ, ce qui signifie que pour tout réel x, e^x > 0. Cette propriété découle de la définition de l'exponentielle et de sa continuité, ainsi que du fait qu'e^0=1.

3. Pourquoi la fonction exponentielle est-elle strictement croissante sur R\mathbb{R} ?

Sa dérivée est négative lorsque l’exposant est positif
Elle est positive, même lorsque sa dérivée est négative
Sa dérivée est constante et vaut toujours zéro
Sa dérivée est elle-même et reste strictement positive

Sa dérivée est elle-même et reste strictement positive

Explication

La dérivée de exe^x est exe^x, qui est strictement positive sur R\mathbb{R} ; la fonction est donc strictement croissante. Le fait qu’elle soit positive ne suffirait pas à lui seul si sa dérivée ne l’était pas.

4. Quelle propriété fondamentale de la fonction exponentielle est démontrée en supposant qu’il existe un réel a tel qu'e^a=0 ?

e^x peut prendre la valeur zéro pour certains x, ce qui montre qu’elle n’est pas toujours positive.
e^x > 0 pour tout x, ce qui implique que la fonction est strictement positive sur ℝ.
La fonction exponentielle est strictement croissante, car sa dérivée est elle-même et positive.
La fonction exponentielle est bornée, car elle ne dépasse jamais 1.

e^x > 0 pour tout x, ce qui implique que la fonction est strictement positive sur ℝ.

Explication

La propriété fondamentale est qu'e^x > 0 pour tout x, ce qui est démontré en supposant qu’il existe un a tel qu'e^a=0, ce qui mène à une contradiction. La proposition selon laquelle e^x peut être zéro est fausse, car cela contredirait la valeur en 0.

5. Pour la fonction f(x)=(2x1)exf(x)=(2x-1)e^x, quelle expression représente sa dérivée ?

f(x)=(2x+1)ex+1f'(x)=(2x+1)e^{x+1}
f(x)=(2x+1)exf'(x)=(2x+1)e^x
f(x)=(2x1)exf'(x)=(2x-1)e^x
f(x)=2exf'(x)=2e^x

$$f'(x)=(2x+1)e^x$$

Explication

En appliquant la dérivation d’un produit, on obtient f(x)=2ex+(2x1)ex=(2x+1)exf'(x)=2e^x+(2x-1)e^x=(2x+1)e^x. Conserver le facteur initial ou dériver seulement une partie du produit conduit aux autres expressions.

6. Sur quel intervalle la fonction f(x)=(2x1)exf(x)=(2x-1)e^x est-elle décroissante ?

Sur ]0,+[]0,+\infty[
Sur ],12[]-\infty,\frac{1}{2}[
Sur ]12,+[]-\frac{1}{2},+\infty[
Sur ],12[]-\infty,-\frac{1}{2}[

Sur $$]-\infty,-\frac{1}{2}[$$

Explication

Comme ex>0e^x>0, le signe de f(x)=(2x+1)exf'(x)=(2x+1)e^x est celui de 2x+12x+1, qui est négatif lorsque x<12x< -\frac{1}{2}. L’intervalle commençant en 12-\frac{1}{2} correspond au contraire à la croissance de la fonction.

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Quelle est la valeur de exe^x pour tout réel x ?

exe^x est strictement positif pour tout réel x.

Propriété de positivite9

e^x > 0 pour tout x, fonction strictement positive.

Pourquoi la fonction exponentielle est-elle strictement croissante ?

Parce que sa dérivée est elle-même et strictement positive.

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