Bonjour, aidez moi s’il vous plaît..

Exercice 1

On note f la fonction définie par f (t) = e3t où t est un nombre réel.
a. Calculer f' (t).
b. Montrer que, pour tout nombre réel t, f'(t) — 3f (t) = 0.

Exercice 2

On note f la fonction définie par f (t) = 2e-6t où t est un nombre réel.
a. Calculer f'(t).
b. Montrer que, pour tout nombre réel t, f' (t) + 6f (t) = 0.

Exercice 3
On note f la fonction définie par f (x) = ex - x - 1 où x est un nombre réel.
1. On note g la fonction exponentielle définie par g (x) = e* où x est un nombre réel.
Déterminer l'équation réduite de la tangente T à la courbe de g au point d'abscisse 0.
2.a. Calculer f'(x).
b. Résoudre l'inéquation f' (x) > 0.
En déduire les solutions de l'inéquation f' (x) < 0.
c. Donner les variations de la fonction fet dresser son tableau de variations sur l'intervalle (-2 ; 3].
3. A l'aide du tableau de variations précédent, expliquer pourquoi f(x) ≥ 0 pour tout nombre réel x.
En déduire la position relative de la courbe de g et de la tangente T au point d'abscisse 0, c'est-à-dire préciser sur quel intervalle la courbe de g est au-dessus (respectivement en-dessous) de la tangente T en ce point.

Répondre :

### Exercice 1

On note \( f \) la fonction définie par \( f(t) = e^{3t} \) où \( t \) est un nombre réel.

#### a. Calculer \( f'(t) \).

La dérivée de \( f(t) = e^{3t} \) se calcule en utilisant la règle de la dérivation pour les fonctions exponentielles :

\[ f'(t) = \frac{d}{dt} (e^{3t}) \]

Utilisant la règle de la chaîne, on obtient :

\[ f'(t) = 3e^{3t} \]

#### b. Montrer que, pour tout nombre réel \( t \), \( f'(t) - 3f(t) = 0 \).

Calculons \( f'(t) - 3f(t) \) en utilisant les expressions obtenues :

\[ f'(t) = 3e^{3t} \]

\[ f(t) = e^{3t} \]

Alors :

\[ f'(t) - 3f(t) = 3e^{3t} - 3e^{3t} = 0 \]

Donc, pour tout \( t \) réel, \( f'(t) - 3f(t) = 0 \).

### Exercice 2

On note \( f \) la fonction définie par \( f(t) = 2e^{-6t} \) où \( t \) est un nombre réel.

#### a. Calculer \( f'(t) \).

La dérivée de \( f(t) = 2e^{-6t} \) se calcule en utilisant la règle de la dérivation pour les fonctions exponentielles :

\[ f'(t) = \frac{d}{dt} (2e^{-6t}) \]

Utilisant la règle de la chaîne, on obtient :

\[ f'(t) = 2 \cdot (-6) e^{-6t} = -12e^{-6t} \]

#### b. Montrer que, pour tout nombre réel \( t \), \( f'(t) + 6f(t) = 0 \).

Calculons \( f'(t) + 6f(t) \) en utilisant les expressions obtenues :

\[ f'(t) = -12e^{-6t} \]

\[ f(t) = 2e^{-6t} \]

Alors :

\[ f'(t) + 6f(t) = -12e^{-6t} + 6 \cdot 2e^{-6t} = -12e^{-6t} + 12e^{-6t} = 0 \]

Donc, pour tout \( t \) réel, \( f'(t) + 6f(t) = 0 \).

### Exercice 3

On note \( f \) la fonction définie par \( f(x) = e^x - x - 1 \) où \( x \) est un nombre réel.

#### 1. On note \( g \) la fonction exponentielle définie par \( g(x) = e^x \) où \( x \) est un nombre réel.

Déterminer l'équation réduite de la tangente \( T \) à la courbe de \( g \) au point d'abscisse 0.

La fonction \( g(x) = e^x \) et nous devons trouver la tangente au point d'abscisse 0.

Le point de tangence est \( (0, g(0)) = (0, e^0) = (0, 1) \).

La dérivée de \( g(x) \) est :

\[ g'(x) = e^x \]

Ainsi, la pente de la tangente au point \( x = 0 \) est :

\[ g'(0) = e^0 = 1 \]

L'équation de la tangente au point \( (0, 1) \) est :

\[ y - 1 = 1 \cdot (x - 0) \]

\[ y = x + 1 \]

#### 2. a. Calculer \( f'(x) \).

La dérivée de \( f(x) = e^x - x - 1 \) est :

\[ f'(x) = \frac{d}{dx} (e^x - x - 1) \]

\[ f'(x) = e^x - 1 \]

#### b. Résoudre l'inéquation \( f'(x) > 0 \).

L'inéquation est :

\[ e^x - 1 > 0 \]

\[ e^x > 1 \]

\[ x > 0 \]

Ainsi, les solutions de \( f'(x) > 0 \) sont \( x > 0 \).

Pour \( f'(x) < 0 \), nous avons :

\[ e^x - 1 < 0 \]

\[ e^x < 1 \]

\[ x < 0 \]

Donc, les solutions de \( f'(x) < 0 \) sont \( x < 0 \).

#### c. Donner les variations de la fonction \( f \) et dresser son tableau de variations sur l'intervalle \((-2 ; 3]\).

La dérivée \( f'(x) = e^x - 1 \) change de signe à \( x = 0 \).

- Pour \( x < 0 \), \( f'(x) < 0 \) : \( f(x) \) est décroissante.

- Pour \( x > 0 \), \( f'(x) > 0 \) : \( f(x) \) est croissante.

Le tableau de variations de \( f \) sur l'intervalle \((-2 ; 3]\) est :

\[

\begin{array}{|c|c|c|c|c|}

\hline

x & -2 & 0 & 3 \\

\hline

f'(x) & - & 0 & + \\

\hline

f(x) & \text{décroissante} & \text{min} & \text{croissante} \\

\hline

\end{array}

\]

#### 3. A l'aide du tableau de variations précédent, expliquer pourquoi \( f(x) \geq 0 \) pour tout nombre réel \( x \).

La fonction \( f(x) = e^x - x - 1 \) atteint son minimum en \( x = 0 \) :

\[ f(0) = e^0 - 0 - 1 = 1 - 1 = 0 \]

Comme \( f(x) \) est décroissante pour \( x < 0 \) et croissante pour \( x > 0 \), \( f(x) \) est toujours positive ou nulle. Ainsi, pour tout \( x \) réel, \( f(x) \geq 0 \).

En déduire la position relative de la courbe de \( g \) et de la tangente \( T \) au point d'abscisse 0, c'est-à-dire préciser sur quel intervalle la courbe de \( g \) est au-dessus (respectivement en-dessous) de la tangente \( T \) en ce point.

La courbe de \( g(x) = e^x \) et la tangente \( T : y = x + 1 \) se rencontrent au point \( x = 0 \).

Pour \( x \leq 0 \), \( e^x \leq x + 1 \) donc \( g(x) \) est en dessous de la tangente \( T \).

Pour \( x \geq 0 \), \( e^x \geq x + 1 \) donc \( g(x) \) est au-dessus de la tangente \( T \).