Chapitre 10 Exercices de révision
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Exercices de révision des
Trouver des fonctions composites et inverses
Dans les exercices suivants, pour chaque paire de fonctions, trouvez
- \((f \circ g)(x)\)
- \((g \circ f)(x)\)
- \((f \cdot g)(x)\)
1. \(f(x)=7 x-2\)et\(g(x)=5 x+1\)
2. \(f(x)=4 x\)et\(g(x)=x^{2}+3 x\)
- Réponse
-
2.
- \(4 x^{2}+12 x\)
- \(16 x^{2}+12 x\)
- \(4 x^{3}+12 x^{2}\)
Dans les exercices suivants, évaluez la composition.
- Pour les fonctions\(f(x)=3 x^{2}+2\) et\(g(x)=4 x-3\), trouvez
- \((f \circ g)(-3)\)
- \((g \circ f)(-2)\)
- \((f \circ f)(-1)\)
- Pour les fonctions\(f(x)=2 x^{3}+5\) et\(g(x)=3 x^{2}-7\), trouvez
- \((f \circ g)(-1)\)
- \((g \circ f)(-2)\)
- \((g \circ g)(1)\)
- Réponse
-
2.
- \(-123\)
- \(356\)
- \(41\)
Dans les exercices suivants, pour chaque ensemble de paires ordonnées, déterminez si elle représente une fonction et, dans l'affirmative, si la fonction est univoque.
- \(\begin{array}{l}{\{(-3,-5),(-2,-4),(-1,-3),(0,-2)} , {(-1,-1),(-2,0),(-3,1) \}}\end{array}\)
- \(\begin{array}{l}{\{(-3,0),(-2,-2),(-1,0),(0,1)} , {(1,2),(2,1),(3,-1) \}}\end{array}\)
- \(\begin{array}{l}{\{(-3,3),(-2,1),(-1,-1),(0,-3)} , {(1,-5),(2,-4),(3,-2) \}}\end{array}\)
- Réponse
-
2. Fonction ; pas en tête-à-tête
Dans les exercices suivants, déterminez si chaque graphique est le graphe d'une fonction et, dans l'affirmative, s'il s'agit d'un graphique un-à-un.
-
Figure 10.E.1
Graphique 10.E.2
-
Graphique 10.E.3
Graphique 10.E.4
- Réponse
-
1.
- Fonction ; pas en tête-à-tête
- Pas une fonction
Dans l'exercice suivant, trouvez l'inverse de la fonction. Déterminez le domaine et la plage de la fonction inverse.
- \(\{(-3,10),(-2,5),(-1,2),(0,1)\}\)
- Réponse
-
1. Fonction inverse :\(\{(10,-3),(5,-2),(2,-1),(1,0)\}\). Domaine :\(\{1,2,5,10\}\). Gamme :\(\{-3,-2,-1,0\}\).
Dans l'exercice suivant, tracez l'inverse de la fonction biunivoque illustrée.
- Réponse
-
Résolvez vous-même
Dans les exercices suivants, vérifiez que les fonctions sont des fonctions inverses.
- \(\begin{array}{l}{f(x)=3 x+7 \text { and }} {g(x)=\frac{x-7}{3}}\end{array}\)
- \(\begin{array}{l}{f(x)=2 x+9 \text { and }} {g(x)=\frac{x+9}{2}}\end{array}\)
- Réponse
-
1. \(g(f(x))=x,\)\(f(g(x))=x,\)ce sont donc des inverses.
- \(f(x)=6 x-11\)
- \(f(x)=x^{3}+13\)
- \(f(x)=\frac{1}{x+5}\)
- \(f(x)=\sqrt[5]{x-1}\)
- Réponse
-
1. \(f^{-1}(x)=\frac{x+11}{6}\)
3. \(f^{-1}(x)=\frac{1}{x}-5\)
Évaluer et représenter graphiquement des fonctions exponentielles
Dans les exercices suivants, représentez graphiquement chacune des fonctions suivantes.
- \(f(x)=4^{x}\)
- \(f(x)=\left(\frac{1}{5}\right)^{x}\)
- \(g(x)=(0.75)^{x}\)
- \(g(x)=3^{x+2}\)
- \(f(x)=(2.3)^{x}-3\)
- \(f(x)=e^{x}+5\)
- \(f(x)=-e^{x}\)
- Réponse
-
1.
3.
5.
7.
Dans les exercices suivants, résolvez chaque équation.
- \(3^{5 x-6}=81\)
- \(2^{x^{2}}=16\)
- \(9^{x}=27\)
- \(5^{x^{2}+2 x}=\frac{1}{5}\)
- \(e^{4 x} \cdot e^{7}=e^{19}\)
- \(\frac{e^{x^{2}}}{e^{15}}=e^{2 x}\)
- Réponse
-
2. \(x=-2, x=2\)
4. \(x=-1\)
6. \(x=-3, x=5\)
Dans les exercices suivants, résolvez.
- Felix a investi $\(12,000\) dans un compte d'épargne. Si le taux d'intérêt est de\(4\) %, quel sera le montant du compte en\(12\) années selon chaque méthode de composition ?
- trimestriel composé
- mensuel composé
- composé en continu
- Sayed dépose $\(20,000\) sur un compte d'investissement. Quelle sera la valeur de son investissement en\(30\) années s'il rapporte\(7\) % par an et s'il est composé de façon continue ?
- Un chercheur du Center for Disease Control and Prevention étudie la croissance d'une bactérie. Elle commence son expérience avec\(150\) les bactéries qui se développent à un taux de\(15\) % par heure. Elle vérifiera la présence de la bactérie toutes les\(24\) heures. Combien de bactéries trouvera-t-il en\(24\) quelques heures ?
- Au cours des cinq dernières années, la population des États-Unis a augmenté à un taux de\(0.7\) % par an pour atteindre environ\(318,900,000\). Si ce taux se maintient, quelle sera la population dans les années\(5\) à venir ?
- Réponse
-
2. \(\$ 163,323.40\)
4. \(330,259,000\)
Évaluer et représenter graphiquement les fonctions logarithmiques
Dans les exercices suivants, passez d'une forme exponentielle à une forme logarithmique.
- \(5^{4}=625\)
- \(10^{-3}=\frac{1}{1,000}\)
- \(63^{\frac{1}{5}}=\sqrt[5]{63}\)
- \(e^{y}=16\)
- Réponse
-
2. \(\log \frac{1}{1,000}=-3\)
4. \(\ln 16=y\)
Dans les exercices suivants, convertissez chaque équation logarithmique en une forme exponentielle.
- \(7=\log _{2} 128\)
- \(5=\log 100,000\)
- \(4=\ln x\)
- Réponse
-
2. \(100000=10^{5}\)
Dans les exercices suivants, résolvez pour\(x\).
- \(\log _{x} 125=3\)
- \(\log _{7} x=-2\)
- \(\log _{\frac{1}{2}} \frac{1}{16}=x\)
- Réponse
-
1. \(x=5\)
3. \(x=4\)
Dans les exercices suivants, déterminez la valeur exacte de chaque logarithme sans utiliser de calculatrice.
- \(\log _{2} 32\)
- \(\log _{8} 1\)
- \(\log _{3} \frac{1}{9}\)
- Réponse
-
2. \(0\)
Dans les exercices suivants, tracez graphiquement chaque fonction logarithmique.
- \(y=\log _{5} x\)
- \(y=\log _{\frac{1}{4}} x\)
- \(y=\log _{0.8} x\)
- Réponse
-
1.
3.
Dans les exercices suivants, résolvez chaque équation logarithmique.
- \(\log _{a} 36=5\)
- \(\ln x=-3\)
- \(\log _{2}(5 x-7)=3\)
- \(\ln e^{3 x}=24\)
- \(\log \left(x^{2}-21\right)=2\)
- Réponse
-
2. \(x=e^{-3}\)
4. \(x=8\)
Quel est le niveau de décibels d'un sifflet de train avec une intensité en\(10^{−3}\) watts par pouce carré ?
- Réponse
-
\(90\)dB
Utiliser les propriétés des logarithmes
Dans les exercices suivants, utilisez les propriétés des logarithmes pour évaluer.
-
- \(\log _{7} 1\)
- \(\log _{12} 12\)
-
- \(5^{\log _{5} 13}\)
- \(\log _{3} 3^{-9}\)
-
- \(10^{\log \sqrt{5}}\)
- \(\log 10^{-3}\)
-
- \(e^{\ln 8}\)
- \(\ln e^{5}\)
- Réponse
-
2.
- \(13\)
- \(-9\)
4.
- \(8\)
- \(5\)
Dans les exercices suivants, utilisez la propriété de produit des logarithmes pour écrire chaque logarithme sous la forme d'une somme de logarithmes. Simplifiez si possible.
- \(\log _{4}(64 x y)\)
- \(\log 10,000 m\)
- Réponse
-
2. \(4+\log m\)
Dans les exercices suivants, utilisez la propriété quotient des logarithmes pour écrire chaque logarithme sous la forme d'une somme de logarithmes. Simplifiez, si possible.
- \(\log _{7} \frac{49}{y}\)
- \(\ln \frac{e^{5}}{2}\)
- Réponse
-
2. \(5-\ln 2\)
Dans les exercices suivants, utilisez la propriété Power des logarithmes pour développer chaque logarithme. Simplifiez, si possible.
- \(\log x^{-9}\)
- \(\log _{4} \sqrt[7]{z}\)
- Réponse
-
2. \(\frac{1}{7} \log _{4} z\)
Dans les exercices suivants, utilisez les propriétés des logarithmes pour écrire chaque logarithme sous la forme d'une somme de logarithmes. Simplifiez si possible.
- \(\log _{3}\left(\sqrt{4} x^{7} y^{8}\right)\)
- \(\log _{5} \frac{8 a^{2} b^{6} c}{d^{3}}\)
- \(\ln \frac{\sqrt{3 x^{2}-y^{2}}}{z^{4}}\)
- \(\log _{6} \sqrt[3]{\frac{7 x^{2}}{6 y^{3} z^{5}}}\)
- Réponse
-
2. \(\begin{array}{l}{\log _{5} 8+2 \log _{5} a+6 \log _{5} b} {+\log _{5} c-3 \log _{5} d}\end{array}\)
4. \(\begin{array}{l}{\frac{1}{3}\left(\log _{6} 7+2 \log _{6} x-1-3 \log _{6} y\right.} {-5 \log _{6} z )}\end{array}\)
Dans les exercices suivants, utilisez les propriétés des logarithmes pour condenser le logarithme. Simplifiez si possible.
- \(\log _{2} 56-\log _{2} 7\)
- \(3 \log _{3} x+7 \log _{3} y\)
- \(\log _{5}\left(x^{2}-16\right)-2 \log _{5}(x+4)\)
- \(\frac{1}{4} \log y-2 \log (y-3)\)
- Réponse
-
2. \(\log _{3} x^{3} y^{7}\)
4. \(\log \frac{\sqrt[4]{y}}{(y-3)^{2}}\)
Dans les exercices suivants, en arrondissant à trois décimales, approximativement chaque logarithme.
- \(\log _{5} 97\)
- \(\log _{\sqrt{3}} 16\)
- Réponse
-
2. \(5.047\)
Résoudre des équations exponentielles et logarithmiques
Dans les exercices suivants, résolvez pour\(x\).
- \(3 \log _{5} x=\log _{5} 216\)
- \(\log _{2} x+\log _{2}(x-2)=3\)
- \(\log (x-1)-\log (3 x+5)=-\log x\)
- \(\log _{4}(x-2)+\log _{4}(x+5)=\log _{4} 8\)
- \(\ln (3 x-2)=\ln (x+4)+\ln 2\)
- Réponse
-
2. \(x=4\)
4. \(x=3\)
Dans les exercices suivants, résolvez chaque équation exponentielle. Trouvez la réponse exacte, puis approchez-la à trois décimales près.
- \(2^{x}=101\)
- \(e^{x}=23\)
- \(\left(\frac{1}{3}\right)^{x}=7\)
- \(7 e^{x+3}=28\)
- \(e^{x-4}+8=23\)
- Réponse
-
1. \(x=\frac{\log 101}{\log 2} \approx 6.658\)
3. \(x=\frac{\log 7}{\log \frac{1}{3}} \approx-1.771\)
5. \(x=\ln 15+4 \approx 6.708\)
- Jérôme investit $\(18,000\) à l'âge\(17\). Il espère que les investissements vaudront $\(30,000\) à son tour\(26\). Si l'intérêt augmente continuellement, de quel taux de croissance aura-t-il besoin approximativement pour atteindre son objectif ? Est-ce une attente raisonnable ?
- Elise investit $\(4500\) dans un compte qui compose les intérêts chaque mois et gagne\(6\) %. Combien de temps faudra-t-il pour que son argent double ?
- Les chercheurs ont enregistré qu'une certaine population de bactéries augmentait de\(100\) à\(300\) en\(8\) quelques heures. À ce rythme de croissance, combien de bactéries y aura-t-il en\(24\) quelques heures ?
- Les populations de souris peuvent doubler en\(8\) quelques mois\(\left(A=2 A_{0}\right)\). Combien de temps faudra-t-il pour que la population de souris triple ?
- La demi-vie de l'iode radioactif est de\(60\) quelques jours. Quelle quantité d'un échantillon de\(50\) mg restera-t-il en\(40\) quelques jours ?
- Réponse
-
2. \(11.6\)ans
4. \(12.7\)mois
Test d'entraînement
- Pour les fonctions\(g(x)=8x−3\),\(f(x)=6x+1\) et trouvez
- \((f \circ g)(x)\)
- \((g \circ f)(x)\)
- \((f \cdot g)(x)\)
- Déterminez si l'ensemble de paires ordonnées suivant représente une fonction et, dans l'affirmative, s'agit-il d'une fonction univoque. \(\{(-2,2),(-1,-3),(0,1),(1,-2),(2,-3)\}\)
- Déterminez si chaque graphique est le graphe d'une fonction et, dans l'affirmative, s'il s'agit d'un graphique à un.
Figure 10.E.12
Figure 10.E.13
- Tracez, sur le même système de coordonnées, l'inverse de la fonction biunivoque affichée.
5. Trouvez l'inverse de la fonction\(f(x)=x^{5}−9\).
6. Tracez la fonction\(g(x)=2^{x-3}\).
7. Résolvez l'équation\(2^{2 x-4}=64\).
8. Résolvez l'équation\(\frac{e^{x^{2}}}{e^{4}}=e^{3 x}\).
9. Megan a investi $\(21,000\) dans un compte d'épargne. Si le taux d'intérêt est de\(5\) %, quel sera le montant du compte en\(8\) années selon chaque méthode de composition ?
- trimestriel composé
- mensuel composé
- composé en continu
10. Convertissez l'équation de la forme exponentielle à la forme logarithmique :\(10^{-2}=\frac{1}{100}\).
11. Convertissez l'équation de l'équation logarithmique à la forme exponentielle :\(3=\log _{7} 343\).
12. Résolvez pour\(x\) :\(\log _{5} x=-3\)
13. Journal d'évaluation\(_{11} 1\).
14. Évaluer\(\log _{4} \frac{1}{64}\).
15. Tracez la fonction\(y=\log _{3} x\).
16. Résolvez pour\(x\) :\(\log \left(x^{2}-39\right)=1\)
17. Quel est le niveau de décibels d'un petit ventilateur d'une intensité en\(10^{−8}\) watts par pouce carré ?
18. Évaluez chacun.
- \(6^{\log _{6} 17}\)
- \(\log _{9} 9^{-3}\)
- Réponse
-
1.
- \(48 x-17\)
- \(48 x+5\)
- \(48 x^{2}-10 x-3\)
3.
- Pas une fonction
- Fonction un à un
5. \(f^{-1}(x)=\sqrt[5]{x+9}\)
7. \(x=5\)
9.
- $\(31,250.74\)
- $\(31,302.29\)
- $\(31,328.32\)
11. \(343=7^{3}\)
13. \(0\)
15.
17. \(40\)dB
Dans les exercices suivants, utilisez les propriétés des logarithmes pour écrire chaque expression sous la forme d'une somme de logarithmes, en simplifiant si possible.
- \(\log _{5} 25 a b\)
- \(\ln \frac{e^{12}}{8}\)
- \(\log _{2} \sqrt[4]{\frac{5 x^{3}}{16 y^{2} z^{7}}}\)
- Réponse
-
1. \(2+\log _{5} a+\log _{5} b\)
3. \(\begin{array}{l}{\frac{1}{4}\left(\log _{2} 5+3 \log _{2} x-4-2 \log _{2} y\right.} {-7 \log _{2} z )}\end{array}\)
Dans les exercices suivants, utilisez les propriétés des logarithmes pour condenser le logarithme, en simplifiant si possible.
- \(5 \log _{4} x+3 \log _{4} y\)
- \(\frac{1}{6} \log x-3 \log (x+5)\)
- En arrondissant à trois décimales, valeur approximative\(\log _{4} 73\).
- Résolvez pour\(x\) :\(\log _{7}(x+2)+\log _{7}(x-3)=\log _{7} 24\)
- Réponse
-
2. \(\log \frac{\sqrt[6]{x}}{(x+5)^{3}}\)
4. \(x=6\)
Dans les exercices suivants, résolvez chaque équation exponentielle. Trouvez la réponse exacte, puis approchez-la à trois décimales près.
- \(\left(\frac{1}{5}\right)^{x}=9\)
- \(5 e^{x-4}=40\)
- Jacob investit $\(14,000\) dans un compte qui compose les intérêts trimestriels et gagne\(4\) %. Combien de temps faudra-t-il pour que son argent double ?
- Les chercheurs ont enregistré qu'une certaine population de bactéries augmentait de\(500\) à\(700\) en\(5\) quelques heures. À ce rythme de croissance, combien de bactéries y aura-t-il en\(20\) quelques heures ?
- Une certaine population de coléoptères peut doubler en\(3\) quelques mois\(\left(A=2 A_{0}\right)\). Combien de temps faudra-t-il pour que cette population de coléoptères triple ?
- Réponse
-
2. \(x=\ln 8+4 \approx 6.079\)
4. \(1,921\)bactéries