On considère la fonction
`f`
définie sur
`\mathbb{R}`
par
`f(x)=x+\ln(1+\text{e}^{-3x})`
.
On note
\(\mathscr{C}_f\)
la courbe représentative de la fonction
\(f\)
dans un repère orthonormal du plan, d'unité 1 centimètre.
1. Déterminer la limite de
`f`
en
`+\infty`
.
2. a. Démontrer que, pour tout réel
`x`
, on a
`\ f(x)=-2x+\ln(1+\text{e}^{3x})`
.
b. En déduire la limite de
`f`
en
`-\infty`
.
3. Étudier les variations de la fonction
`f`
sur
`\mathbb{R}`
et dresser le tableau complet des variations de
`f`
sur
`\mathbb{R}`
.
4. On considère la droite
\(\Delta\)
d'équation
\(y=-2x\)
.
a. Étudier la position relative de
\(\mathscr{C}_f\)
et
\(\Delta\)
. (On pourra s'aider de la question
2.a.)
b. Soit
\(x\)
un réel. On note
\(\text{M}\)
le point de
\(\mathscr{C}_f\)
d'abscisse
\(x\)
et
\(\text{P}\)
celui de
\(\Delta\)
d'abscisse
\(x\)
. Exprimer en fonction de
\(x\)
la distance
\(\text{MP}\)
et calculer sa limite lorsque
\(x\)
tend vers
\(-\infty\)
. Que peut-on en déduire graphiquement ?
c. On estime que
\(\text{M}\)
et
\(\text{P}\)
sont indiscernables à l’œil nu dès lors que
\(\text{MP}\)
est inférieure à
\(0,02\)
cm. Pour quelle valeur minimale de
\(x\)
peut-on discerner, à l’œil nu, les points
\(\text{M}\)
et
\(\text{P}\)
?
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