| L'une des courbes précédentes est la courbe Cg.
Indiquer le numéro correspondant à Cg , en précisant la
raison de votre choix .
4. Calculer g(1/e) . En déduire, pour tout x appartenant à ]0 ; + [,
le signe de g(x).
Partie B - Étude d'une fonction et
tracé de sa courbe représentative
Soit la fonction f définie sur ]0 ; + [
par :

On note Cf la courbe représentative de f dans le plan
rapporté à un repère orthogonal ( unités graphiques : 4 cm en abscisse
et 2 cm en ordonnée ).
1. Soit x appartenant à ]0 ; + [.
Vérifier que f '(x) = g(x).
2. Déterminer les limites de f en 0 et en +
3. Dresser le tableau de variation de f.
4. Déterminer l'équation de la tangente (T) à Cf en son
point I d'abscisse 1. Préciser la position de Cf par rapport
à (T).
5. Tracer (T) et Cf
Partie C -Calcul d'une aire
1. Soit H la fonction définie sur ]0 ; + [
par :
H(x) = x (ln x)² - 2x ln x + 2x
Soit h la fonction définie sur ]0 ; + [
par : h(x) = (ln x) ².
Vérifier que H est une primitive de h sur ]0 ; + [
.
2. Soit (D) la partie du plan limitée par les droites d'équations x = 1
et x = e, la tangente (T) et la courbe Cf . Calculer l'aire A,
exprimée en cm² de (D) . On donnera la valeur exacte, puis
l'approximation décimale par défaut à 10-2 près.
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Correction
Partie A
1.

par conséquent la droite d'équation x = 0 est asymptote à la courbe Cg
( asymptote verticale )

on peut donc en déduire que la droite d'équation y = e est asymptote à
la courbe Cg (
asymptote horizontale )
2.
La fonction g est dérivable sur ]0 ; + [
et :
g'(x) est du signe de 1 - lnx puisque x² est strictement positif sur
]0 ; + [ , étudions donc le
signe de 1 - ln x
1 - ln x > 0 1 > ln x
e > x


3.
- La courbe n°1 est en dessous de la droite d'équation y = e ce qui
est en contradiction avec la fonction g, puisque la fonction g est
telle que g(e) > e.
- La courbe n°2 est la courbe représentative d'une fonction
décroissante, puis croissante, ce qui est en contradiction avec la
fonction g qui est croissante sur [0 ; e] et décroissante
sur
[e ; + [.
- La courbe n°3 est la courbe qui correspond à la fonction g, g
admet bien un maximum en e et ce maximum est bien strictement
supérieur à e.
4.



On en déduit le signe de g(x) sur ]0 ; + [

Partie B
1. f est dérivable sur ]0 ; + [
et :

2.
On peut en conclure que la courbe Cf admet un asymptote
horizontale d'équation x = 0.

3. f'(x) = g(x) on en déduit les variations de f

4. Équation de la tangente au point d'abscisse 1.
Calcul du coefficient directeur de cette tangente

e est le coefficient directeur de cette tangente.

y - f(1)= f'(1) ( x - 1)
y - 0 = e(x - 1)
Équation de la tangente
(T) : y =ex - e
Pour étudier la position de la courbe Cf par rapport à la
tangente (T) d'équation y = ex - e il suffit d'étudier le signe de f(x)
- ( ex - e)

On en déduit que Cf est au dessus de sa tangente (T) au point
d'abscisse 1.
5.
Partie C.
1. La fonction H est dérivable sur ]0 ; + [
:

donc H est bien une primitive de h sur ]0 ; + [
2.
 
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