Devoir Libre N°3 – Semestre 1
Fonctions Logarithmiques & Nombres Complexes (Partie 1)
Mathématiques
Niveau : 2ème Année Bac Sciences Physiques
Nom : ……………………………………
Classe : …………
Note : …….. / 20
Exercice 1 : Équations et Inéquations Logarithmiques (5 points)
- Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les équations suivantes :
- \(\ln(x^2 – 3) = \ln(2x)\)
- \(2(\ln x)^2 – 5\ln x + 2 = 0\)
- Résoudre dans \(\mathbb{R}\) l’inéquation : \(\ln(x+3) \leq \ln(2x+1)\).
- Calculer les limites suivantes :
- \(\lim_{x \to +\infty} \frac{\ln(x+1)}{x}\)
- \(\lim_{x \to 0^+} x \ln^2(x)\)
Exercice 2 : Étude de fonction logarithmique (5 points)
Soit \(f\) la fonction définie sur \(]0, +\infty[\) par : \(f(x) = x – 2 – \ln(x)\).
- Calculer \(\lim_{x \to 0^+} f(x)\) et \(\lim_{x \to +\infty} f(x)\).
- Montrer que pour tout \(x \in ]0, +\infty[\) : \(f'(x) = \frac{x-1}{x}\).
- Dresser le tableau de variations de \(f\).
- Montrer que l’équation \(f(x) = 0\) admet exactement deux solutions \(\alpha\) et \(\beta\) telles que \(0,1 < \alpha < 0,2\) et \(3,1 < \beta < 3,2\).
Exercice 3 : Formes et Calculs Complexes (5 points)
- Déterminer la forme algébrique des nombres complexes suivants :
- \(z_1 = \frac{3-i}{1+2i}\)
- \(z_2 = (2+i\sqrt{3})^2\)
- Déterminer le module et un argument des nombres complexes :
- \(a = 1 + i\)
- \(b = \sqrt{3} – i\)
- En déduire la forme trigonométrique et exponentielle de \(Z = a \times b\).
- Calculer \(a^{2024}\).
Exercice 4 : Équations et Géométrie dans \(\mathbb{C}\) (5 points)
- Résoudre dans \(\mathbb{C}\) l’équation : \(z^2 – 4z + 13 = 0\).
- Dans le plan complexe rapporté à un repère orthonormé direct \((O, \vec{u}, \vec{v})\), on considère les points \(A\), \(B\) et \(C\) d’affixes respectives :
\(z_A = 2 + 3i\), \(z_B = 2 – 3i\) et \(z_C = 5\).
a) Placer les points \(A\), \(B\) et \(C\) dans le repère.
b) Calculer la distance \(AB\) et \(AC\).
c) Montrer que le triangle \(ABC\) est rectangle en \(A\). - Déterminer l’affixe du point \(D\) tel que \(ABCD\) soit un parallélogramme.
