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| `````{exercise} | |
| :title: Évaluation d'une fonction exponentielle et monotonie | |
| :modules: | |
| :recommendedExecutionTime: 7 | |
| :level: Elementary | |
| :chap: | |
| :involvedConcepts: | |
| :originalSource: | |
| :visibility: All | |
| :variations: | |
| :comment: Échauffement (thème pur) : évaluation de x↦3^x en des entiers (dont les exposants négatifs), passage par (0,1), et monotonie déduite de la base. | |
| ````{python} | |
| import random as rd | |
| # Construction déterministe : base entière > 1 (donc f croissante), valeurs exactes. | |
| b = rd.choice([2, 3, 4, 5]) | |
| f1 = b | |
| f2 = b**2 | |
| f3 = b**3 | |
| fm1Aff = r'\dfrac{1}{' + str(b) + '}' | |
| fm2Aff = r'\dfrac{1}{' + str(b**2) + '}' | |
| monotonie = 'croissante' if b > 1 else 'décroissante' | |
| globals() | |
| ```` | |
| Soit $f(x)={{ b }}^{x}$. Calculer $f(0)$, $f(1)$, $f(2)$, $f(3)$, puis $f(-1)$ et $f(-2)$. | |
| :::::{question} | |
| :questionType: STQ | |
| :questionId: 0 | |
| :questionIndex: 0 | |
| ::::{questionStatement} | |
| Soit $f(x)={{ b }}^{x}$. Calculer $f(0)$, $f(1)$, $f(2)$, $f(3)$, puis $f(-1)$ et $f(-2)$. | |
| :::: | |
| ::::{questionHint} | |
| Rappel : $b^{x}=1$ lorsque $x=0$ pour toute base $b>0$, et $b^{-n}=\dfrac{1}{b^{n}}$. | |
| :::: | |
| ::::{detailedSolution} | |
| Pour les exposants positifs ou nuls : $f(0)=1$, $f(1)={{ f1 }}$, $f(2)={{ f2 }}$, $f(3)={{ f3 }}$. | |
| En particulier $f(0)=1$ : le graphe d'une fonction exponentielle passe toujours par le point $(0,1)$. | |
| Pour les exposants négatifs : $f(-1)={{ fm1Aff }}$ et $f(-2)={{ fm2Aff }}$. | |
| :::: | |
| ::::{weightDistribution} | |
| :logic: 10 | |
| :abstraction: 15 | |
| :reasoning: 25 | |
| :calculation: 50 | |
| :::: | |
| ::::: | |
| :::::{question} | |
| :questionType: STQ | |
| :questionId: 1 | |
| :questionIndex: 1 | |
| ::::{questionStatement} | |
| En déduire si $f$ est croissante ou décroissante, et justifier à partir de la base. | |
| :::: | |
| ::::{questionHint} | |
| Si $b>1$, la fonction $x\mapsto b^{x}$ est strictement croissante. | |
| :::: | |
| ::::{detailedSolution} | |
| La base est $b={{ b }}>1$, donc $f$ est strictement {{ monotonie }} sur $\mathbb{R}$. On le vérifie sur les valeurs : ${{ fm2Aff }}<{{ fm1Aff }}<1<{{ f1 }}<{{ f2 }}<{{ f3 }}$, soit $f(-2)<f(-1)<f(0)<f(1)<f(2)<f(3)$. | |
| :::: | |
| ::::{weightDistribution} | |
| :logic: 25 | |
| :abstraction: 35 | |
| :reasoning: 30 | |
| :calculation: 10 | |
| :::: | |
| ::::: | |
| ````` | |