Mathovore, tout pour réussir en maths : synthèses de cours de maths de la 6e aux classes prépa
Chapitres de Première
  1. Second degré
  2. Suites numériques
  3. Dérivation
  4. Fonction exponentielle
  5. Trigonométrie
  6. Produit scalaire
  7. Géométrie repérée : droites et cercles
  8. Probabilités conditionnelles et indépendance
  9. Variables aléatoires
  10. Étude de fonctions : valeur absolue, composées et modélisation

Première — chapitre 4 sur 10

Fonction exponentielle

La fonction exponentielle est l'unique fonction dérivable sur $\mathbb R$ égale à sa dérivée et valant $1$ en $0$.

La courbe de $e^x$, sa tangente en $0$ (pente $1$) et le point $(1\,;e)$.
Définition — fonction exponentielle

Il existe une unique fonction $f$ dérivable sur $\mathbb R$ telle que $f' = f$ et $f(0) = 1$ : c'est la fonction exponentielle, notée $\exp(x) = e^x$, avec $e = \exp(1)\approx2{,}718$.

Propriétés algébriques

Pour tous réels $a$, $b$ et entier $n$ : $$e^{a+b} = e^ae^b\qquad e^{-a} = \dfrac1{e^a}\qquad e^{a-b} = \dfrac{e^a}{e^b}\qquad (e^a)^n = e^{na}.$$

Théorème — signe et variations

$e^x>0$ pour tout $x$. La fonction exponentielle est strictement croissante sur $\mathbb R$ : $e^a

Propriété — dérivée de $e^{kx}$

$(e^{kx+m})' = k\,e^{kx+m}$. La fonction $x\mapsto e^{kx}$ est croissante si $k>0$, décroissante si $k<0$.

Propriété — lien avec les suites géométriques

$(e^{kn})_n$ est géométrique de raison $e^k$. Un taux d'évolution continu s'écrit $N(t) = N_0e^{kt}$.

Méthode — résoudre

$e^{2x-1} = e^{x+3}\iff 2x-1 = x+3\iff x = 4$. $e^{3x}\le 1\iff 3x\le0\iff x\le0$ (car $1 = e^0$).

Questions fréquentes sur ce chapitre

Qu'est-ce que la fonction exponentielle ?

L'unique fonction dérivable sur $\mathbb R$ égale à sa dérivée et valant $1$ en $0$. Elle est strictement positive et strictement croissante.

Quelles sont les propriétés de l'exponentielle ?

$e^{a+b} = e^ae^b$, $e^{-a} = \dfrac1{e^a}$, $e^{a-b} = \dfrac{e^a}{e^b}$, $(e^a)^n = e^{na}$, $e^0 = 1$.

Comment dériver $e^{kx}$ ?

$(e^{kx})' = ke^{kx}$ ; plus généralement $(e^{u})' = u'e^u$.

Comment résoudre une équation avec des exponentielles ?

On utilise le fait que $e^a = e^b\iff a = b$ et $e^a
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