Flashcards : Fonctions réelles et logarithme népérien (89 cartes)

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1Question

Qu’est-ce que l’ensemble de définition d’une fonction réelle ?

Réponse

L’ensemble des réels pour lesquels la fonction existe.

2Question

Quels points forment la courbe représentative d’une fonction f ?

Réponse

Les points (x,f(x))(x,f(x)) pour lesquels x appartient au domaine de définition de f.

3Question

Sur quel domaine la somme de deux fonctions f et g est-elle définie ?

Réponse

Sur Df∩DgD_f\cap D_g.

4Question

Quelle condition définit une fonction paire f sur un domaine symétrique ?

Réponse

f(−x)=f(x)f(-x)=f(x) pour tout x du domaine.

5Question

Quelle condition définit une fonction impaire f sur un domaine symétrique ?

Réponse

f(−x)=−f(x)f(-x)=-f(x) pour tout x du domaine.

6Question

Quelle formule donne la partie paire g d’une fonction f ?

Réponse

g(x)=f(x)+f(−x)2g(x)=\frac{f(x)+f(-x)}{2}.

7Question

Quelles conditions définissent une fonction TT-périodique, avec T>0T>0 ?

Réponse

Son domaine est invariant par translation de TT et f(x+T)=f(x)f(x+T)=f(x) sur ce domaine.

8Question

Quelle condition caractérise une fonction majorée sur un intervalle I ?

Réponse

Il existe un réel M tel que f(x)≤Mf(x)\le M pour tout x∈Ix\in I.

9Question

Quand une borne supérieure ou inférieure est-elle un extremum ?

Réponse

Lorsqu’elle est effectivement atteinte par la fonction.

10Question

Quelle condition définit une fonction croissante sur un intervalle ?

Réponse

Pour tous x,y∈Ix,y\in I, x≤yx\le y implique f(x)≤f(y)f(x)\le f(y).

11Question

Quand f est-elle dérivable en a, et que vaut alors f′(a) ?

Réponse

La limite finie de f(x)−f(a)x−a\frac{f(x)-f(a)}{x-a} lorsque x→ax\to a.

12Question

Quelle est l’équation de la tangente à la courbe de f en (a,f(a))(a,f(a)) ?

Réponse

y=f′(a)(x−a)+f(a)y=f'(a)(x-a)+f(a)

13Question

Pour une fonction dérivable sur un intervalle, quelle condition équivaut à sa croissance ?

Réponse

f′≥0f'\geq 0 sur l’intervalle.

14Question

Quelle est la dérivée d’une combinaison linéaire de fonctions dérivables ?

Réponse

(λf+μg)′=λf′+μg′ (\lambda f+\mu g)'=\lambda f'+\mu g'

15Question

Quand la courbe de f admet-elle l’asymptote horizontale y=m à une extrémité infinie ?

Réponse

Lorsque f tend vers m à cette extrémité.

16Question

Quand la courbe de f admet-elle l’asymptote verticale x=a ?

Réponse

Lorsque f tend vers +∞ ou −∞ en s’approchant de a par le côté du domaine.

17Question

Quelle est la forme d’une fonction affine et que représentent ses paramètres ?

Réponse

f(x)=ax+bf(x)=ax+b ; a est la pente et b l’ordonnée à l’origine.

18Question

Sur quels ensembles est définie la fonction x↦xnx\mapsto x^n selon le signe de l’entier nn ?

Réponse

Sur R\mathbb{R} si n≥0n\geq 0, et sur R∗\mathbb{R}^* si n<0n<0.

19Question

Quelle est la dérivée de x↦xnx\mapsto x^n pour n∈Z∖{0}n\in\mathbb{Z}\setminus\{0\} ?

Réponse

nxn−1nx^{n-1}.

20Question

Quelle est la réciproque de la fonction racine carrée sur R+\mathbb{R}_+ ?

Réponse

La fonction x↦x2x\mapsto x^2.

21Question

Comment le logarithme népérien est-il défini sur les réels strictement positifs ?

Réponse

Par ln⁡(1)=0\ln(1)=0 et ln⁡′(x)=1x\ln'(x)=\frac{1}{x} pour x>0x>0.

22Question

Sur quels intervalles la fonction logarithme népérien est-elle négative et positive ?

Réponse

Elle est négative sur ]0,1[]0,1[ et positive sur ]1,+∞[]1,+\infty[.

23Question

Quelle est la formule du logarithme népérien d’un produit de deux réels positifs ?

Réponse

ln⁡(xy)=ln⁡(x)+ln⁡(y).\ln(xy)=\ln(x)+\ln(y).

24Question

Quelle est la formule de dérivation de ln⁡(u(x))\ln(u(x)) pour u(x)>0u(x)>0 ?

Réponse

u′(x)u(x).\frac{u'(x)}{u(x)}.

25Question

Pour quels x l’inégalité ln⁡(1+x)≤x\ln(1+x)\leq x est-elle valable ?

Réponse

Pour tout x>−1x>-1.

26Question

En quelle valeur l’égalité ln⁡(1+x)=x\ln(1+x)=x est-elle atteinte ?

Réponse

En x=0x=0.

27Question

Quelle est l’image de R+∗\mathbb{R}_+^* par le logarithme népérien ?

Réponse

R\mathbb{R}.

28Question

Quelle fonction est la bijection réciproque du logarithme népérien de ℝ vers ℝ⁺* ?

Réponse

La fonction exponentielle exp.

29Question

Quelle est la dérivée de exp⁡(x)\exp(x) pour tout réel xx ?

Réponse

exp⁡(x)\exp(x).

30Question

Quelle est la dérivée de exp⁡(u)\exp(u) pour une fonction dérivable uu ?

Réponse

u′exp⁡(u)u'\exp(u).

31Question

Comment exprimer exp⁡(x+y)\exp(x+y) avec exp⁡(x)\exp(x) et exp⁡(y)\exp(y) ?

Réponse

exp⁡(x)exp⁡(y)\exp(x)\exp(y).

32Question

Vers quelle limite tend exe^x quand x→+∞x\to+\infty ?

Réponse

+∞+\infty

33Question

Vers quelle limite tend exe^x quand x→−∞x\to-\infty ?

Réponse

0+0^+

34Question

Quelle est la limite de ex−1x\frac{e^x-1}{x} quand x→0x\to0 ?

Réponse

11

35Question

Quelle inégalité exponentielle vaut pour tout réel xx ?

Réponse

ex≥1+xe^x\geq 1+x.

36Question

Comment définit-on la puissance réelle aba^b pour a>0a>0 et b∈Rb\in\mathbb{R} ?

Réponse

ab=ebln⁡(a)a^b=e^{b\ln(a)}.

37Question

Comment définit-on l’exponentielle de base aa pour a>0a>0 ?

Réponse

fa(x)=ax=exln⁡(a)f_a(x)=a^x=e^{x\ln(a)}.

38Question

Quelle est la dérivée de l’exponentielle de base aa ?

Réponse

fa′(x)=ln⁡(a)axf_a'(x)=\ln(a)a^x.

39Question

Comment varie axa^x selon les valeurs de aa ?

Réponse

Elle est décroissante si 0<a<10<a<1, croissante si a>1a>1 et constante égale à 1 si a=1a=1.

40Question

Comment définir le logarithme décimal de x>0x>0 à l’aide du logarithme népérien ?

Réponse

log⁡(x)=ln⁡(x)ln⁡(10)\log(x)=\frac{\ln(x)}{\ln(10)}

41Question

Quelle est la dérivée de log⁡(x)\log(x) pour x>0x>0 ?

Réponse

log⁡′(x)=1xln⁡(10)\log'(x)=\frac{1}{x\ln(10)}

42Question

Comment développer log⁡(xy)\log(xy) pour x,y>0x,y>0 ?

Réponse

log⁡(x)+log⁡(y)\log(x)+\log(y)

43Question

Pour α ∈ ℝ\ℤ et x > 0, quelle est la dérivée de x^α ?

Réponse

αxα−1\alpha x^{\alpha-1}

44Question

Pour α > 0, comment varie strictement x ↦ x^α sur ℝ⁺* ?

Réponse

Elle est strictement croissante.

45Question

Pour α < 0, comment varie strictement x ↦ x^α sur ℝ⁺* ?

Réponse

Elle est strictement décroissante.

46Question

Pour α∈R\alpha\in\mathbb{R} et β>0\beta>0, que vaut lim⁡x→+∞eβxxα\lim_{x\to+\infty}\frac{e^{\beta x}}{x^\alpha} ?

Réponse

+∞+\infty

47Question

Sur quel intervalle de valeurs arcsin est-elle définie comme bijection ?

Réponse

Sur [−1,1][-1,1].

48Question

Quelle est la dérivée d’arcsin sur ]−1,1[]-1,1[ ?

Réponse

11−x2\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}.

49Question

Sur quel intervalle arccos est-elle strictement décroissante ?

Réponse

Sur [−1,1][-1,1].

50Question

Quelle est la limite de arctan en +∞+\infty ?

Réponse

π2\frac{\pi}{2}.

51Question

Comment définir ch⁡(x)\operatorname{ch}(x) et sh⁡(x)\operatorname{sh}(x) à partir des exponentielles ?

Réponse

ch⁡(x)=ex+e−x2\operatorname{ch}(x)=\frac{e^x+e^{-x}}{2} et sh⁡(x)=ex−e−x2\operatorname{sh}(x)=\frac{e^x-e^{-x}}{2}.

52Question

Quelle identité relie ch⁡2(x)\operatorname{ch}^2(x) et sh⁡2(x)\operatorname{sh}^2(x) ?

Réponse

ch⁡2(x)−sh⁡2(x)=1\operatorname{ch}^2(x)-\operatorname{sh}^2(x)=1.

53Question

Quelles sont les dérivées de ch⁡\operatorname{ch} et sh⁡\operatorname{sh} ?

Réponse

ch⁡′(x)=sh⁡(x)\operatorname{ch}'(x)=\operatorname{sh}(x) et sh⁡′(x)=ch⁡(x)\operatorname{sh}'(x)=\operatorname{ch}(x).

54Question

Quelle condition caractérise l’appartenance de (x,y)(x,y) à la courbe de f ?

Réponse

y=f(x)y=f(x).

55Question

Combien de points de la courbe de f ont une abscisse donnée dans son domaine ?

Réponse

Un seul point.

56Question

Quels sont les domaines de définition de ∣x∣|x|, x\sqrt{x} et x+3x−5\frac{x+3}{x-5} ?

Réponse

Respectivement, R\mathbb{R}, [0,+∞[[0,+\infty[ et R∖{5}\mathbb{R}\setminus\{5\}.

57Question

Pour quels x la cotangente \cotan(x)=cos⁡(x)sin⁡(x)\cotan(x)=\frac{\cos(x)}{\sin(x)} est-elle définie ?

Réponse

Pour x∉πZx\notin\pi\mathbb{Z}.

58Question

Par rapport à quel élément la courbe d’une fonction impaire est-elle symétrique ?

Réponse

Par rapport à l’origine.

59Question

Par quelle transformation la courbe d’une fonction TT-périodique reste-t-elle invariante ?

Réponse

Par la translation de vecteur (T,0)(T,0).

60Question

Quelle est la période du sinus et du cosinus ?

Réponse

2π2\pi.

61Question

Quelle est la période de la tangente ?

Réponse

π\pi.

62Question

Sur quel intervalle étudie-t-on une fonction TT-périodique paire ou impaire avant de la prolonger ?

Réponse

Sur [0,T/2][0,T/2].

63Question

Comment prolonge-t-on une fonction TT-périodique paire ou impaire à partir de [0,T/2][0,T/2] ?

Réponse

Par symétrie sur [−T/2,T/2][-T/2,T/2], puis par périodicité sur tout son domaine.

64Question

Quelle condition caractérise une fonction minorée sur un intervalle I ?

Réponse

Il existe un réel m tel que f(x)≥mf(x)\ge m pour tout x∈Ix\in I.

65Question

Quand une fonction est-elle bornée sur un intervalle I ?

Réponse

Lorsqu’elle est à la fois majorée et minorée sur I.

66Question

Quel est l’infimum de f(x)=1/xf(x)=1/x sur [1,+∞[[1,+\infty[ ?

Réponse

Son infimum vaut 0, sans être atteint.

67Question

Que garantit le signe strictement positif de f′ sur un intervalle ?

Réponse

f est strictement croissante sur l’intervalle.

68Question

Quelle est la formule de dérivation d’un quotient en aa lorsque g(a)≠0g(a)\ne 0 ?

Réponse

(fg)′(a)=f′(a)g(a)−f(a)g′(a)g(a)2\left(\frac{f}{g}\right)'(a)=\frac{f'(a)g(a)-f(a)g'(a)}{g(a)^2}

69Question

Quelles asymptotes admet la fonction f(x)=1xf(x)=\frac{1}{x} ?

Réponse

L’asymptote horizontale y=0 en +∞ et en −∞, et l’asymptote verticale x=0.

70Question

Comment le signe de a détermine-t-il les variations d’une fonction affine ?

Réponse

Elle est croissante si a>0a>0, décroissante si a<0a<0 et constante si a=0a=0.

71Question

Quelles sont les limites d’une fonction affine de pente nulle aux deux extrémités ?

Réponse

Elles valent bb.

72Question

Quel est le sens de variation de x↦xnx\mapsto x^n pour un entier positif pair ou impair ?

Réponse

Elle décroît jusqu’à 0 puis croît si nn est pair, et elle est strictement croissante sur R\mathbb{R} si nn est impair.

73Question

Quel est le sens de variation de x↦xnx\mapsto x^n pour un entier négatif pair ou impair ?

Réponse

Si nn est pair, elle croît sur undefined]0,+\infty[$ ; si nn est impair, elle décroît sur chacun de ces intervalles.

74Question

Quel nombre a pour logarithme népérien 1 ?

Réponse

Le nombre ee, avec e≃2,718281828e\simeq 2{,}718281828.

75Question

Quelle est la formule de exp⁡(−x)\exp(-x) pour tout réel xx ?

Réponse

exp⁡(−x)=1exp⁡(x)\exp(-x)=\frac{1}{\exp(x)}

76Question

Que désigne la notation exe^x ?

Réponse

exp⁡(x)\exp(x).

77Question

Vers quelle limite tend exx\frac{e^x}{x} quand x→+∞x\to+\infty ?

Réponse

+∞+\infty

78Question

Comment exprimer (aa′)b\left(\frac{a}{a'}\right)^b à l’aide des puissances de aa et a′a' ?

Réponse

ab(a′)b\frac{a^b}{(a')^b}.

79Question

Quelles sont les limites de axa^x lorsque a>1a>1 ?

Réponse

Elle tend vers 0 en −∞-\infty et vers +∞+\infty en +∞+\infty.

80Question

Quelle est la limite de log⁡(x)\log(x) lorsque xx tend vers 0+0^+ ?

Réponse

−∞-\infty

81Question

Que vaut log⁡(10n)\log(10^n) pour tout entier nn ?

Réponse

nn

82Question

Si α > 0, que vaut lim⁡x→0+xα\lim_{x\to0^+}x^\alpha ?

Réponse

00

83Question

Pour α∈R\alpha\in\mathbb{R} et β>0\beta>0, que vaut lim⁡x→0+xβ∣ln⁡x∣α\lim_{x\to0^+}x^\beta|\ln x|^\alpha ?

Réponse

0+0^+

84Question

Pour α∈R\alpha\in\mathbb{R} et β>0\beta>0, que vaut lim⁡x→−∞∣x∣αeβx\lim_{x\to-\infty}|x|^\alpha e^{\beta x} ?

Réponse

0+0^+

85Question

Quelle est la dérivée d’arccos sur ]−1,1[]-1,1[ ?

Réponse

−11−x2-\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}.

86Question

Quelles sont les parités de ch⁡\operatorname{ch} et sh⁡\operatorname{sh} ?

Réponse

ch⁡\operatorname{ch} est paire et sh⁡\operatorname{sh} est impaire.

87Question

Quel est le comportement de variation et le minimum de ch⁡\operatorname{ch} ?

Réponse

ch⁡\operatorname{ch} décroît sur R−\mathbb{R}^-, croît sur R+\mathbb{R}^+ et atteint son minimum 11 en 00.

88Question

Quelle est la valeur approchée de ln⁡(2)\ln(2) ?

Réponse

0,69.0{,}69.

89Question

Pour α ∈ ℝ\ℤ, quelle est la réciproque de x ↦ x^α de ℝ⁺* sur ℝ⁺* ?

Réponse

x ↦ x1/αx^{1/α}.

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Teste tes connaissances avec un QCM de 33 questions sur Fonctions réelles et logarithme népérien.

1. On considère les trois fonctions ∣x∣|x|, x\sqrt{x} et x+3x−5\frac{x+3}{x-5}. Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes ?

2. Soient ff définie sur R\mathbb{R} et gg définie sur R∖{0}\mathbb{R}\setminus\{0\}, avec g(x)=xg(x)=x. Concernant les domaines des opérations et la parité :

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