La Fonction Logarithme Népérien

1. Définition et Propriétés

La fonction logarithme népérien, notée ln, est la fonction réciproque de la fonction exponentielle. Elle est définie sur ]0; +∞[ et prend ses valeurs dans ℝ.

Pour tout réel strictement positif x :

\[ y = \ln(x) \Leftrightarrow e^y = x \]

Propriétés principales :

2. Représentation Graphique

3. Dérivée et Primitive

La dérivée de la fonction logarithme népérien est :

\[ (\ln x)' = \frac{1}{x} \]

Une primitive de la fonction logarithme népérien sur ]0; +∞[ est :

\[ F(x) = x\ln(x) - x + C \]

4. Exemples et Applications

Exemple 1: Résolution d'équation

Résoudre l'équation : ln(x) = 2

Solution : e^(ln(x)) = e^2

x = e^2 ≈ 7.389

Exemple 2: Calcul de limite

Calculer \( \lim_{x \to +\infty} \frac{\ln(x)}{x} \)

On peut utiliser la règle de l'Hôpital :

\[ \lim_{x \to +\infty} \frac{\ln(x)}{x} = \lim_{x \to +\infty} \frac{1/x}{1} = \lim_{x \to +\infty} \frac{1}{x} = 0 \]

5. Exercices

Pour vous entraîner sur la fonction logarithme, essayez ces exercices :

Accéder aux exercices

6. Pour aller plus loin

La fonction logarithme joue un rôle crucial dans de nombreux domaines des mathématiques et de la physique, notamment :

  • La théorie de l'information (entropie)
  • La croissance des populations (modèle logistique)
  • L'acoustique (échelle des décibels)
  • La chimie (pH)