Exercices sur la Fonction Logarithme

Exercice 1

Facile

Résolvez l'équation suivante :

\[ \ln(x) = 3 \]

Solution :

\[ \ln(x) = 3 \]

\[ e^{\ln(x)} = e^3 \]

\[ x = e^3 \approx 20.0855 \]

Exercice 2

Moyen

Calculez la dérivée de la fonction suivante :

\[ f(x) = x \ln(x) \]

Solution :

Utilisons la règle du produit :

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

\[ f'(x) = \ln(x) + 1 \]

Exercice 3

Difficile

Calculez la limite suivante :

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

Solution :

Utilisons la règle de L'Hôpital :

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

Exercice 4

Moyen

Simplifiez l'expression suivante :

\[ \ln(a) + \ln(b) - \ln(c) \]

Solution :

Utilisons les propriétés des logarithmes :

\[ \ln(a) + \ln(b) - \ln(c) = \ln(ab) - \ln(c) = \ln(\frac{ab}{c}) \]

Exercice 5

Difficile

Trouvez la primitive de la fonction suivante :

\[ f(x) = \frac{\ln(x)}{x} \]

Solution :

Utilisons l'intégration par parties :

Soit u = ln(x) et dv = 1/x dx

Alors du = 1/x dx et v = ln(x)

\[ \int \frac{\ln(x)}{x} dx = \ln(x) \cdot \ln(x) - \int \frac{1}{x} \cdot \ln(x) dx \]

\[ = (\ln(x))^2 - \int \frac{\ln(x)}{x} dx \]

\[ 2 \int \frac{\ln(x)}{x} dx = (\ln(x))^2 \]

\[ \int \frac{\ln(x)}{x} dx = \frac{1}{2}(\ln(x))^2 + C \]