Fonction exponentielle : définition
Définition
La fonction exponentielle est l'unique fonction $f$ dérivable sur $\mathbb{R}$ telle que $f' = f$ et $f(0) = 1$.
Notation : $\exp(x)$ ou $e^x$, avec $e \approx 2{,}718$.
En clair
C'est la fonction qui est sa propre dérivée ; elle modélise toute croissance proportionnelle à ce qui est déjà là.
Ce qu'il faut retenir
- $e^x > 0$ pour tout réel $x$ : l'exponentielle ne s'annule jamais.
- $e^{a+b} = e^a \times e^b$, $e^{-a} = \dfrac{1}{e^a}$, $(e^a)^n = e^{na}$.
- Elle est strictement croissante et convexe sur $\mathbb{R}$.
- $\displaystyle\lim_{x\to-\infty} e^x = 0$ et $\displaystyle\lim_{x\to+\infty} e^x = +\infty$.
- $e^a = e^b$ équivaut à $a = b$ : on peut « simplifier » les exponentielles dans une équation.
Exemple
Résoudre $e^{2x-1} = e^{x+3}$ : l'exponentielle étant strictement croissante, $2x-1 = x+3$, donc $x = 4$.
À ne pas confondre avec
- Puissance — l'exponentielle prolonge les puissances à tous les exposants réels.
- Logarithme népérien — le logarithme est la fonction réciproque de l'exponentielle.
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Termes liés
Logarithme népérien Dérivée Suite géométrique Convexité Limite d'une fonction Équation différentielle Fonction composée Fonction impaire Fonction paire Fonction périodique
Questions fréquentes sur « fonction exponentielle »
Quelles sont les propriétés de l'exponentielle ?
$e^{a+b} = e^a e^b$, $e^{-a} = \dfrac{1}{e^a}$, $e^0 = 1$, et $e^x > 0$ pour tout $x$.
Quelle est la dérivée de $e^x$ ?
$e^x$ elle-même : c'est la propriété qui définit cette fonction.
Comment résoudre une équation avec des exponentielles ?
On se ramène à $e^A = e^B$, ce qui équivaut à $A = B$ car l'exponentielle est strictement croissante.
