Couverture du programme : Terminale, Fonction logarithme

Couverture du programme officiel : Terminale spécialité, chapitre 5 « Fonction logarithme »

Source : annexe du programme de l’enseignement de spécialité de mathématiques de la classe de terminale de la voie générale. Les items sont cités mot pour mot ; seule la mise en forme des notations mathématiques est normalisée.

Légende : B = fiche Bases, S = fiche Standard, D = fiche Défi ; « (q. 3) » = question 3 de l’exercice.

Rubrique « Fonction logarithme »

Contenus

Item du BO (texte officiel) Exercices
Fonction logarithme népérien, notée ln, construite comme réciproque de la fonction exponentielle. B1, B2 (q. 2), B3 (ensemble de définition), B6, B7 (q. 5), D1, D8 (partie A)
Propriétés algébriques du logarithme. B1, B2 (q. 1), S4 (q. 1), S5, D1 (partie A), D8 (q. 2)
Fonction dérivée du logarithme, variations. B2 (q. 4), B7 (q. 4), B8, S2, S3, S6, D1, D2, D8 (q. 1)
Limites en 0 et en + ∞, courbe représentative. Lien entre les courbes représentatives des fonctions logarithme népérien et exponentielle. B7 (q. 1 et 5), B9, S2 (q. 1), D1 (q. 5), D5 (q. 2)
Croissance comparée du logarithme népérien et de x ↦ xⁿ en 0 et en + ∞. B2 (q. 5), B9 (q. 2, 3), S2 (q. 1), S8, S10, D2 (q. 1), D8 (q. 5)

Capacités attendues

Item du BO (texte officiel) Exercices
Utiliser l’équation fonctionnelle de l’exponentielle ou du logarithme pour transformer une écriture, résoudre une équation, une inéquation. B1, B4, B5, B6, S1, S4, D5 (q. 4)
Dans le cadre d’une résolution de problème, utiliser les propriétés des fonctions exponentielle et logarithme. B10, S2, S3, S4, S5, S7, D2, D4, D5, D6, D7

Démonstration

Item du BO (texte officiel) Exercices
Calcul de la fonction dérivée de la fonction logarithme népérien, la dérivabilité étant admise. D8 (q. 1) (exercice ajouté lors de l’audit)
Limite en 0 de x ↦ x ln(x). D1 (q. 4) ; S10 (q. 2) pour x ↦ xⁿ ln x

Exemple d’algorithme

Item du BO (texte officiel) Exercices
Algorithme de Briggs pour le calcul du logarithme. S9 (exercice ajouté lors de l’audit)

Approfondissements possibles

Item du BO (texte officiel) Exercices
Pour a dans ℝ, fonction x ↦ xᵃ D8 (partie B) (exercice ajouté lors de l’audit)
Pour x dans ℝ, limite de (1 + x/n)ⁿ. D3 (q. 5) (question ajoutée lors de l’audit ; le cas x = 1 est traité aux q. 1 à 3)

Autres rubriques du BO mobilisées dans le chapitre

Item du BO (texte officiel) Exercices
Calculer la dérivée d’une fonction donnée par une formule simple mettant en jeu opérations algébriques et composition. B8, S2, S3, S6, D2, D3 (q. 3), D5
Calculer la fonction dérivée, déterminer les limites et étudier les variations d’une fonction construite simplement à partir des fonctions de référence. S2, S3, S6, D2, D4, D5
Fonction convexe sur un intervalle : définition par la position relative de la courbe représentative et des sécantes. Pour une fonction deux fois dérivable, équivalence admise avec la position par rapport aux tangentes, la croissance de f ’, la positivité de f ’’. Point d’inflexion. B7 (q. 4), S2 (q. 4), S9 (q. 2), D2 (q. 4)
Démontrer des inégalités en utilisant la convexité d’une fonction. B7 (q. 4), S9 (q. 2) ; D1 (q. 3) par étude de fonction ; applications de ln t ≤ t − 1 : D3, D6, D7 (q. 1)
Inégalité arithmético-géométrique. (approfondissement possible) D6
Étudier les solutions d’une équation du type ƒ (x) = k : existence, unicité, encadrement. S2 (q. 5), S3 (q. 2), S6 (q. 2), D2 (q. 5)
Méthode de dichotomie. (exemple d’algorithme) S6 (q. 3)
Prolongement par continuité. (approfondissement possible) D2 (q. 2)
Pour une fonction continue ƒ d’un intervalle dans lui-même, étudier une suite définie par une relation de récurrence uₙ₊₁ = ƒ (uₙ). D7
Déterminer dans des cas simples la limite d’une suite ou d’une fonction en un point, en ± ∞, en utilisant les limites usuelles, les croissances comparées, les opérations sur les limites, des majorations, minorations ou encadrements, la factorisation du terme prépondérant dans une somme. B9, S2, S3, S8, S10, D1, D2, D3, D5
Faire le lien entre l’existence d’une asymptote parallèle à un axe et celle de la limite correspondante. S2 (q. 1), S3 (q. 3), D5 (q. 2)
Établir la convergence d’une suite, ou sa divergence vers + ∞ ou – ∞. S5 (q. 5), D3, D7
Théorème admis : toute suite croissante majorée (ou décroissante minorée) converge. D7 (q. 3)
Étudier des phénomènes d’évolution modélisables par une suite. B10
Recherche de seuils. Recherche de valeurs approchées de π , e, √2, (1 + √5)/2, ln(2), etc. B10 (q. 2 et 3), S9 (ln 2), D3 (q. 4), D7 (q. 4)

Parties transversales du BO

Item du BO (texte officiel) Exercices
Les algorithmes peuvent être écrits en langage naturel ou utiliser le langage Python. B10, S6 (q. 3), S9, D3 (q. 4), D7 (q. 4)
Générer une liste (en extension, par ajouts successifs ou en compréhension). S9 (q. 3) (liste construite par ajouts successifs)
Manipuler des éléments d’une liste (ajouter, supprimer, etc.) et leurs indices. S9 (q. 3) (append, indice -1)
Parcourir une liste. Itérer sur les éléments d’une liste. S9 (q. 3.d)
démontrer une propriété par récurrence. S5 (q. 1), S9 (q. 1), D1 (q. 2), D7 (q. 2)
raisonner par équivalence, utiliser une propriété caractéristique B4, B5, B6, S1, D5 (q. 4)
formuler une implication, une équivalence logique, et à les mobiliser dans un raisonnement simple S1 (q. 2) (implication sans réciproque), D4 (q. 3 et 4), D1 (q. 3)
raisonner par l’absurde D7 (q. 3) (corrigé : l’hypothèse ℓ > 0 est contredite par la q. 1)
mobiliser un contre-exemple pour montrer qu’une proposition est fausse ; formuler la négation de propositions simples ; formuler la réciproque d’une implication, ou sa contraposée ; raisonner par disjonctions des cas ; distinguer condition nécessaire et condition suffisante Non travaillés spécifiquement dans ce chapitre (items transversaux, à voir dans les chapitres de logique et de dénombrement).

Exercices sortant du BO

Historique des ajouts de l’audit

S9 (algorithme de Briggs), S10 (croissances comparées avec xⁿ), D3 q. 5 ((1 + x/n)ⁿ), D8 (démonstration de ln′ et puissances réelles).