📝 FICHE DE RÉSUMÉ

🏫 Terminale D📐 MathématiquesFonction logarithme népérien

I. Définition

La fonction logarithme népérien, notée ln, est la primitive de x ↦ 1/x sur ]0 ; +∞[ qui s'annule en 1.
Domaine : ]0 ; +∞[    ;    ln(1)=0    ;    (ln x)'=1/x

Comme 1/x > 0 sur ]0 ; +∞[, la fonction ln est strictement croissante.

II. Propriétés algébriques

Pour a>0, b>0Formule
Produitln(ab)=ln a + ln b
Inverseln(1/b)=−ln b
Quotientln(a/b)=ln a − ln b
Puissanceln(aʳ)=r ln(a), r∈ℚ
Racine carréeln(√a)=½ ln(a)

III. Équations et inéquations

Toujours commencer par l'ensemble de validité : les expressions dans ln doivent être strictement positives.
ln a = ln b ⇔ a=b  (a,b>0)
ln a < ln b ⇔ a<b  (car ln est strictement croissante)

IV. Le nombre e

Le nombre e est l'unique réel de ]2 ; 3[ tel que ln(e)=1.
e ≈ 2,718    ;    ln(eʳ)=r

V. Méthodes de résolution

TypeMéthode
ln u(x)=mu(x)>0 puis u(x)=eᵐ
ln u(x)=ln v(x)u>0, v>0 puis u(x)=v(x)
ln u(x)≥ln v(x)u>0, v>0 puis u(x)≥v(x)
a(ln x)²+b ln x+c=0Poser X=ln x, résoudre en X, puis revenir à x=eˣ

VI. Étude de la fonction ln

limx→+∞ ln x = +∞    ;    limx→0⁺ ln x = −∞
L'axe des ordonnées est une asymptote verticale à la courbe de ln.
limx→+∞ (ln x)/x = 0
limx→1 ln x/(x−1)=1    ;    limx→0⁺ x ln x=0    ;    limx→0 ln(1+x)/x=1

VII. Tangente et inégalité fondamentale

La tangente à la courbe de ln au point d'abscisse 1 a pour équation :

y = x − 1
Pour tout x>0 : ln x ≤ x−1.
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