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Objectif : On se propose de résoudre un certain nombre d'équations où l'inconnue x est toujours "dans une exponentielle".
Principe général : On change d'inconnue en posant , on résout en X puis avec , on revient à l'inconnue de départ x.
Équations se ramenant au premier degré
Exemple
Résoudre dans l'équation
Soit
On pose . On obtient
NB : il n'y a plus d'exposant x , le nombre e (constant) ne gêne nullement la résolution. Il s'agit maintenant d'une équation du premier degré d'inconnue X.
On revient à x grâce à la fonction logarithme :
|
Exercice
Résoudre dans l'équation
Soit
On pose . On obtient
Comme , on peut utiliser la fonction ln pour trouver la solution de (E2) :
|
Équations se ramenant au second degré
Exemple
Résoudre dans l'équation .
Soit :
.
On pose . On a alors
C'est une équation du second degré en X de discriminant . Elle admet donc deux racines réelles et
On revient à l'inconnue x grâce à la fonction logarithme : et , qui n’est pas défini
L'ensemble de solutions de (E3) est donc . |
NB : on peut aussi dire pour x₂ "il n'y a pas de nombre x₂ dont l'exponentielle soit -0,5, car une exponentielle est toujours positive"
Exercices
- Résoudre dans l'équation
Soit
On pose :
Le discriminant de cette équation du second degré en X est .
Cette équation du second degré en X n'admet donc pas de racine réelle.
L'ensemble des solutions de (E4) est |
- Résoudre dans l'équation
Soit
Un produit de deux facteurs est nul si et seulement si l'un des facteurs (au moins) est nul, donc
Comme l'équation d'inconnue x n'admet pas de solution, l’ensemble des solutions de (E5) est réduit à
|
- Résoudre dans l'équation
Soit .
et donc les quotients n'engendrent pas de restrictions particulières.
On remarque alors que cette assertion est vérifiée pour tout !
L'ensemble des solutions de (E6) est donc |
- Résoudre dans l'équation
Soit . On pose .
Cette équation du second degré a pour discriminant , donc n'admet aucune racine réelle.
Donc l’ensemble des solutions de (E7) est
NB : il faut garder à l'esprit que X devra être positif pour pouvoir trouver des solutions car c’est une exponentielle.
Système avec exponentielles se ramenant à des systèmes linéaires
Exercice
- Résoudre
Soit
On pose et .
On résout le système avec une méthode au choix et on trouve pour solution unique
On revient à (x,y) grâce à la fonction ln : .
L'ensemble de solutions de (S) est |