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Variations d'une fonction du type $x e^{x}$

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. Préciser la nature des extremums locaux et donner les abscisses où ils sont atteints.

Indices

— clique pour révéler
1 Indice 1
Pour calculer $f'(x)$, identifie les deux fonctions $u$ et $v$ dont $f$ est le produit, calcule leurs derivees separement, puis applique la formule $(uv)' = u'v + uv'$ avant de factoriser par $e^x$.
2 Indice 2
Pour etudier le signe de $f'(x)$, remarque que $e^x$ est toujours strictement positif, donc le signe de $f'(x)$ depend uniquement du signe du polynome restant ; resous l'equation associee pour trouver ses racines.
3 Indice 3
Une fois le signe de $f'(x)$ connu sur chaque intervalle, deduis-en le sens de variation de $f$, puis identifie les points ou $f'$ change de signe pour determiner la nature (maximum ou minimum) des extremums locaux.

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