1. Définition
Fonction logarithme népérien
La fonction logarithme népérien est la bijection réciproque de la fonction exponentielle :
ln:]0;+∞[⟶R y=lnx⟺x=ey(x>0) - ln1=0, lne=1
- elnx=x pour x>0, ln(ex)=x pour tout x
2. Propriétés algébriques
Relations fondamentales
Pour tous a,b>0 et n∈Z :
ln(ab)=lna+lnb ln(ba)=lna−lnb;ln(a1)=−lna ln(an)=nlna;ln(a)=21lna 3. Étude de la fonction
Dérivée et variations
(lnx)′=x1>0sur ]0;+∞[ ln est strictement croissante sur ]0;+∞[.
xln′=1/xlnx0−∞+↗+∞+∞ Limites
x→0+limlnx=−∞;x→+∞limlnx=+∞ x→+∞limxlnx=0;x→0+limxlnx=0 4. Dérivée composée
Formule
Si u est dérivable et u>0 :
(lnu)′=uu′ Exemple : (ln(x2+1))′=x2+12x.
5. Équations et inéquations
Méthode
Pour a,b>0 :
lna=lnb⟺a=b lna<lnb⟺a<b lna=b⟺a=eb Attention : toujours vérifier la condition de positivité avant de résoudre.
Récapitulatif — À retenir absolument
ln(ab)lna+lnb ln(ba)lna−lnb ln(an)nlna ln1=0,lne1 (lnx)′x1 (lnu)′uu′ limx→0+lnx−∞ limx→+∞lnx+∞ Tu veux travailler ce chapitre avec un tuteur grande école ?
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