Pour chaque question, préciser l'ensemble de résolution de l'inéquation puis la résoudre.
ln(A)≥ln(B)⇔A≥B
ln(A)≤ln(B)⇔A≤B
Question 1
ln(x)>1
Correction
L'inéquation est définie si et seulement si x>0 Ainsi le domaine de définition est
Df=]0;+∞[
ln(x)>1⇔ln(x)>ln(e)⇔x>e Le domaine de définition impose que x>0 et l'inéquation est vraie si x>e. On effectue l'intersection de ces deux ensembles. Il en résulte que les solutions de l'inéquation sont sur l'intervalle
S=]e;+∞[
Question 2
ln(−2x+2)≥0
Correction
L'inéquation est définie si et seulement si : −2x+2>0⇔−2x>−2⇔x<−2−2⇔x<1 Ainsi le domaine de définition est
Df=]−∞;1[
ln(−2x+2)≥0⇔ln(−2x+2)≥ln(1)⇔−2x+2≥1⇔−2x≥−1⇔x≤−2−1⇔x≤21 Le domaine de définition impose que x≤1 et l'inéquation est vraie si x≤21. On effectue l'intersection de ces deux ensembles. Il en résulte que les solutions de l'inéquation sont sur l'intervalle
S=]−∞;21]
Question 3
ln(−2x+2)≥ln(x+4)
Correction
L'inéquation est définie si et seulement si ⎩⎨⎧−2x+2>0 et x+4>0⇔⎩⎨⎧x<−1 et x>−4 Ainsi le domaine de définition est
Df=]−4;−1[
ln(−2x+2)≥ln(x+4) −2x+2≥x+4 −2x−x≥4−2 −3x≥2 x≤−32 x≤3−2 Le domaine de définition impose que −4<x<−1 et l'inéquation est vraie si x≤3−2. On effectue l'intersection de ces deux ensembles. Il en résulte que les solutions de l'inéquation sont sur l'intervalle
S=]−4;−1[
Question 4
ln(x2)<ln(4x−3)
Correction
L'inéquation est définie si et seulement si ⎩⎨⎧x2>0 et 4x−3>0⇔⎩⎨⎧x∈]−∞;0[∪]0;+∞[ et x>43 On fait l'intersection des deux intervalles, ainsi le domaine de définition est
Df=]43;+∞[
ln(x2)<ln(4x−3)⇔x2<4x−3⇔x2−4x+3≤0 Pour résoudre l'inéquation x2−4x+3≤0, on utilise le discriminant. Δ=4; x1=1 et x2=3L'inéquation x2−4x+3≤0 est vraie si x∈[1;3] Le domaine de définition impose que x∈]43;+∞[ et l'inéquation est vraie si x∈[1;3] On effectue l'intersection de ces deux ensembles. Il en résulte que les solutions de l'inéquation sont sur l'intervalle :
S=[1;3]
Question 5
ln(−2x+2)+ln(2x)≤ln(x)
Correction
L'inéquation est définie si et seulement si ⎩⎨⎧−2x+2>0 et 2x>0 et x>0⇔⎩⎨⎧x<1 et x>0 et x>0 On fait l'intersection des trois intervalles, ainsi le domaine de définition est
Df=]0;1[
ln(−2x+2)+ln(2x)≤ln(x)⇔ln(2x×(−2x+2))≤ln(x)⇔−4x2+4x≤x⇔−4x2+3x≤0 Pour résoudre l'inéquation −4x2+3x≤0, on utilise le discriminant. Δ=16 ; x1=0 et x2=43L'inéquation −4x2+3x≤0 est vraie si x∈]−∞;0]∪[43;+∞[. Le domaine de définition impose que x∈]0;1[ et l'inéquation est vraie si x∈]−∞;0]∪[43;+∞[ . On effectue l'intersection de ces deux ensembles. Il en résulte que les solutions de l'inéquation ln(−2x+2)+ln(2x)≤ln(x) sont sur l'intervalle
S=[43;1[
Question 6
ln(1+x2)<ln(x)
Correction
L'inéquation est définie si et seulement si ⎩⎨⎧1+x2>0 et x>0⇔⎩⎨⎧x∈]−2;0[∪]0;+∞[ et x>0 On fait l'intersection des deux intervalles , ainsi le domaine de définition est
Df=]0;+∞[
ln(1+x2)<ln(x)⇔1+x2<x, on va tout mettre au même dénominateur. 1+x2<x⇔xx+x2<xx2⇔x−x2+x+2<0 Comme x∈]0;+∞[, le signe de x−x2+x+2 dépend du dénominateur −x2+x+2. On utilise le discriminant Δ=9 ; x1=−1 et x2=2−x2+x+2<0⇔x∈]−∞;−1[∪]2;+∞[. Autrement dit : x−x2+x+2<0⇔x∈]−∞;−1[∪]2;+∞[ Le domaine de définition impose que x∈]0;+∞[ et l'inéquation est vraie si x∈]−∞;−1[∪]2;+∞[ .On effectue l'intersection de ces deux ensembles. Il en résulte que les solutions de l'inéquation ln(1+x2)<ln(x) sont sur l'intervalle
S=]2;+∞[
Question 7
2ln(x)+ln(3)≥ln(x2+3)
Correction
L'inéquation est définie si et seulement si ⎩⎨⎧x>0 et x2+3>0⇔⎩⎨⎧x>0 et x∈]−∞;+∞[ On fait l'intersection des trois intervalles, ainsi le domaine de définition est
Df=]0;+∞[
2ln(x)+ln(3)≥ln(x2+3)⇔ln(x2)+ln(3)≥ln(x2+3)⇔3x2≥x2+3⇔2x2−3≥0 Pour résoudre l'inéquation 2x2−3≥0, on utilise le discriminant. Δ=24 ; x1=−26 et x2=26L'inéquation 2x2−3≥0 est vraie si x∈]−∞;2−6]∪[26;+∞[. Le domaine de définition impose que x∈]0;+∞[ et l'inéquation est vraie si x∈]−∞;2−6]∪[26;+∞[ On effectue l'intersection de ces deux ensembles. Il en résulte que les solutions de l'inéquation 2ln(x)+ln(3)≥ln(x2+3) sont sur l'intervalle