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Contenu

Justifier une primitive

Calculs de dérivées avec ln(u)

Déterminer la primitive vérifiant une condition donnée

Dérivée seconde et étude de la convexité de F

Exercice | temps recommandé entre 5 et 10mn | Niveau 2 difficulté moyenne | exercices complémentaires et devoirs d’entraînement |

Vidéo de l’exercice

On considère la fonction $ F $ définie sur $ ] -1 ;+\infty[ $ par $ F(x)=(x+1) ln (x+1)-3 x+7$.
On note $ \mathcal{C} $ la courbe représentative de la fonction $ F $ dans le repère orthonormé.
  1. Montrer que, pour tout réel $ x $, appartenant à l'intervalle $ ] -1 ;+\infty[ $,
    $ F $ est une primitive de la fonction $ f(x)=ln (x+1)-2 $.
    Rappel cours

    Dérivée de $ln(u)$
    $\left(ln(u)\right)'=\dfrac{u'}{u}$ avec $u$ dérivable et $u(x)>0$
    Formules de dérivation (produit, quotient...)

    Aide

    Il faut calculer $F'(x)$

    Solution

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  2. En déduire la primitive $G$ de $f$ s'annulant en $x=1$
    Aide

    $G(x)=F(x)+C$ et $F(1)=0$

    Solution

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  3. Calculer $f'(x)$
    Solution

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  4. En déduire la convexité de la courbe $ \mathcal{C} $
    Rappel cours

    Signe de la dérivée seconde
    Soit $f$ définie et dérivable sur un intervalle I de $\mathbb{R}$
    si $f''(x)>0$ sur $I$ alors $f$ est convexe
    si $f''(x)<0$ sur $I$ alors $f$ est concave

    Aide

    $F'(x)=f(x)$ donc $F''(x)=f'(x)$

    Solution

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