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Dérivée d'un produit et variations

Difficile Inspiré BAC France
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Exercice inspiré d'un BAC France
Énoncé et solution adaptés au programme français. Voir crédits.

Énoncé

On considère la fonction définie sur par

On rappelle que la fonction exponentielle est strictement positive sur , et que .

1. Montrer que pour tout réel , .

2. Étudier le signe de sur .

3. En déduire les variations de sur .

4. Déterminer la valeur exacte du minimum de sur .

Indices

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1 Indice 1
Pour deriver f, identifie les deux fonctions u et v dont f est le produit, calcule u' et v' separement, puis applique la formule $(uv)' = u'v + uv'$.
2 Indice 2
Apres avoir applique la formule, factorise l'expression obtenue en mettant $e^x$ en facteur commun pour simplifier f'(x).
3 Indice 3
Pour etudier le signe de f'(x), remarque que $e^x$ est toujours strictement positif : le signe de f'(x) ne depend donc que du signe d'un facteur plus simple. Utilise ce signe pour en deduire les variations, puis calcule f au point ou f' s'annule pour obtenir le minimum.

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