Question
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\( 98 f \) est la fonction \( x \mapsto \ln \left(2 \mathrm{e}^{x}-1\right) \). a) Justifier que \( f \) est définie sur l'intervalle \( ]-\ln (2) ;+\infty[ \). b) Justifier que \( f \) est croissante sur l'intervalle \( \qquad]-\ln (2) ;+\infty[ \). c) Déterminer une équation de la tangente \( T \) à la courbe représentative de la fonctioń \( f \) au point d'abs- cisse 0 , dans un repère orthonormé.

Ask by Donnelly Ayala. in France
Jan 21,2025

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Answer

**a) Domaine de définition de \( f \)** La fonction \( f \) est définie pour tout \( x \) tel que \( 2 e^{x} - 1 > 0 \). Cela signifie que \( x > -\ln(2) \). Donc, \( f \) est définie sur \( ]-\ln(2), +\infty[ \). --- **b) Croissance de \( f \) sur \( ]-\ln(2), +\infty[ \)** La dérivée de \( f \) est \( f'(x) = \frac{2 e^{x}}{2 e^{x} - 1} \). Sur \( ]-\ln(2), +\infty[ \), le numérateur et le dénominateur sont positifs, donc \( f'(x) > 0 \). Par conséquent, \( f \) est croissante sur cet intervalle. --- **c) Équation de la tangente \( T \) au point \( x = 0 \)** - \( f(0) = 0 \) - \( f'(0) = 2 \) L'équation de la tangente \( T \) est \( y = 2x \).

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Beyond the Answer

Pour la fonction \( f(x) = \ln(2e^x - 1) \), examinons d'abord le domaine de définition. Pour que \( f(x) \) soit définie, l'argument du logarithme doit être strictement positif, donc \( 2e^x - 1 > 0 \). Cela implique \( 2e^x > 1 \), c'est-à-dire \( e^x > \frac{1}{2} \) ou \( x > -\ln(2) \). Par conséquent, \( f \) est bien définie sur l'intervalle \( ]-\ln(2); +\infty[ \). Pour prouver que \( f \) est croissante sur cet intervalle, examinons sa dérivée. La dérivée de \( f(x) \) est donnée par \( f'(x) = \frac{d}{dx} \ln(2e^x - 1) = \frac{2e^x}{2e^x - 1} \), où nous appliquons la règle de dérivation des logarithmes. Puisque \( 2e^x > 1 \) pour \( x > -\ln(2) \), cela signifie que \( f'(x) > 0 \). Donc, \( f \) est croissante sur \( ]-\ln(2); +\infty[ \). Pour déterminer l'équation de la tangente \( T \) à la courbe représentative de \( f \) au point d'abscisse 0, d'abord calculons \( f(0) = \ln(2e^0 - 1) = \ln(1) = 0 \). Ensuite, calculons la dérivée en 0 : \( f'(0) = \frac{2e^0}{2e^0 - 1} = \frac{2}{1} = 2 \). L'équation d'une tangente en un point donné est de la forme \( y - f(a) = f'(a)(x - a) \). Au point \( (0, 0) \), cela donne : \[ y - 0 = 2(x - 0) \] \[ y = 2x \] Donc l'équation de la tangente \( T \) est \( y = 2x \).

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