Objectifs du parcours
Ce que tu vas savoir faire
- Définir ln comme réciproque de exp.
- Utiliser les propriétés algébriques.
- Dériver une expression logarithmique.
- Résoudre équations et inéquations.
- Calculer des limites avec ln.
- Interpréter un modèle logarithmique.
Le chapitre en bref
Le logarithme népérien est la fonction réciproque de l'exponentielle sur les réels positifs. Ses propriétés transforment produits et puissances, mais chaque écriture exige des arguments strictement positifs.
1. Définir ln par réciprocité
Pour , ln x est l'unique réel y tel que . Ainsi pour tout réel x et e^(ln seulement pour .
ln et ln . L'expression n'est pas définie dans R.
Avant tout calcul, écris la condition portant sur l'argument du logarithme.
2. Utiliser les propriétés algébriques
Pour et , b et b. Pour tout réel n lorsque l'expression est définie, ln a.
4, mais ne se sépare pas.
Repère la structure produit, quotient ou puissance ; ne distribue jamais ln sur une somme.
3. Dériver et étudier les variations
Sur , la dérivée de ln x vaut ; elle est positive, donc ln est strictement croissante. Pour ln(u(x)), la dérivée vaut u'(x)/u(x) là où .
La dérivée de est sur .
Détermine d'abord le domaine , puis applique la formule de composition.
4. Résoudre équations et inéquations
La stricte croissance de ln permet de comparer les arguments positifs : ln v équivaut à , et ln v équivaut à sous les conditions et .
3 donne , après avoir imposé .
Pose le domaine, simplifie avec les propriétés, résous, puis vérifie chaque solution dans le domaine initial.
5. Calculer les limites et comparer
ln x tend vers −∞ quand x tend vers 0 par valeurs positives et vers +∞ quand x tend vers +∞. Sa croissance est plus lente que toute puissance positive de x.
ln tend vers 0 en +∞, tandis que x ln x tend vers 0 quand x tend vers .
Ramène l'expression à une limite de référence ou effectue le changement de variable adapté.
6. Interpréter une échelle logarithmique
Un logarithme convertit un rapport multiplicatif en écart additif. Les échelles logarithmiques servent donc à comparer des ordres de grandeur, à condition d'annoncer la base et la grandeur de référence.
Dans un modèle , le temps pour atteindre une valeur N s'écrit lorsque les quantités sont positives et .
Isole l'exponentielle, applique ln aux deux membres, puis interprète le signe et l'unité de k.
Erreurs fréquentes
L'essentiel à mémoriser
- Le domaine fait partie de chaque formule logarithmique.
- Les propriétés de ln traduisent les opérations multiplicatives, pas l'addition.
- La formule (ln est indissociable de la condition .
- Une solution algébrique qui annule ou rend négatif un argument de ln doit être rejetée.
- La croissance non bornée de ln reste plus lente que celle des puissances positives.
- Le logarithme résout une inconnue placée dans un exposant et rend visibles les rapports d'échelle.
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Sources et traçabilité
Dernière vérification : 2026-08-12
- Programme de l'enseignement de spécialité de mathématiques de la classe terminale, Ministère de l'Éducation nationale, consulté le 2026-08-12.
- Programmes et ressources en mathématiques - voie G, Éduscol, consulté le 2026-08-12.