1. Compléter les égalités suivantes:
1. $e^{ln(5)}=$
2. $ln(e^{-3})=$
3. $exp(ln(x^2+1)=$
4. $ln(\frac{1}{e})=$
2. Résoudre dans $]0;~+\infin[$ l'équation $ln(x)=-2$
3. Résoudre dans $\R$ l'équation $e^x=7$
4. Résoudre dans $\R$ l'équation $e^{3x-5}=2$
5. Résoudre dans $]-\infin;~1[$ l'équation $ln(-x+1)=5$

1. Montrer que $ln(2)+ln(4)+ln(8)+ln(16)=10ln(2)$
2. Montrer que $ln(27)-ln(3)+ln(6)-ln(54)$ est un nombre entier.
3. Montrer que $\frac{1}{4}ln(81)=ln(3)$
4. Exprimer $ln(100)$ en fonction de $ln(2)$ et $ln(5)$
5. Exprimer $ln(\sqrt(72))$ en fonction de $ln(2)$ et $ln(3)$

Résoudre les équations suivantes en précisant l'intervalle de résolution:

1. $ln(2x+3)=-1$
2. $ln(x-5)=ln(2x+7)$
3. $ln(2x^2+4)=ln(-5x+1)$
4. $2ln(x-3)=10$

Résoudre dans $\R$ les inéquations suivantes.

1. $ln(x)<3$
2. $2ln(x)-5>7$
3. $e^{x}-8>12$
4. $-3ln(2x-5)+9>7$

Résoudre dans $\R$ pour la variable $x$ et dans $\N$ pour la variable $n$ les équations ou inéquations suivantes.

1. $2^n \geq 95$
2. $x^9=124$
3. $(\frac{3}{4})^n \leq \frac{1}{10}$
4. $5x^7-4\leq 3$

Déterminer les limites suivantes:

1. $\lim\limits_{x \to 0 }-2ln(x)+7x^2+1$
2. $\lim\limits_{x \to +\infin}ln(\frac{x+1}{x})$
3. $\lim\limits_{x \to 0 } \dfrac{ln(x)}{x}$
4. $\lim\limits_{x \to +\infin} x-ln(x)$
5. $\lim\limits_{x \to +\infin } \dfrac{ln(x)}{\sqrt{x}}$

On considère pour tout entier naturel $n>0$ les fonctions $f_n$ telles que $f_n(x)=\dfrac{ln(x)}{x^n}$ définies sur $]0;~+\infin[$

1. Montrer que pour tout entier naturel $n>0$, $f_{n}'(x)=\dfrac{1-nln(x)}{x^{n+1}}$
2. Dresser le tableau de variation de $f_n$ sur $]0;~+\infin[$
3. En notant $I_n$ le maximum de la fonction $f_n$ sur $]0;~+\infin[$, montrer que les coordonnées de $I_n$ a pour coordonnées $(e^{\frac{1}{n}};~\frac{1}{ne})$.
4. Montrer que les points $I_n$ appartiennent à la courbe d'équation $y=\dfrac{ln(x)}{e}$.

Soit $f$ une fonction définie et dérivable sur $\R$. On donne ci-dessous la courbe représentative de sa dérivée, $f'$.

1. Déterminer graphiquement les variations de $f'$ sur $\R$ et en déduire la convexité de $f$ sur $\R$.
2. Dans la suite de l'exercice, la fonction $f$ est définie sur $\R$ par: $$f(x)=ln(x^2+x+\frac{5}{2})$$Justifier pourquoi la fonction est définie sur $\R$ et calculer les limites de $f$ en $+\infin$ et $-\infin$.
3. Déterminer une expression de $f'(x)$, la fonction dérivée de $f$, pour tout $x\in \R$.
4. En déduire le tableau de variations de $f$ sur $\R$.
5. Justifier que l'équation $f(x)=2$ admet une unique solution $\alpha$ dans l'intervalle $[-\frac{1}{2};~+\infin[$ et en donner une valeur approchée à $10^{-1}$ près.
6. Monter que pour tout $x\in \R$, $f''(x)=\dfrac{-2x^2-2x+4}{(x^2+x+\frac{5}{2})^2}$ et retrouver les résultats de la question 1.

On aimerait prouver le résultat suivant: $\lim\limits_{x \to +\infin }\dfrac{ln(x)}{x}=0$

Méthode 1

On rappelle que $\lim\limits_{x \to +\infin }\dfrac{e^x}{x}=+\infin$. Pour tout $x\in ]0;~+\infin[$, on pose $X=ln(x)$.

1. Démontrer que pour tout réel $x\in ]0;~+\infin[$, $\dfrac{ln(x)}{x}=\dfrac{X}{e^X}$.
2. En déduire que $\lim\limits_{x \to +\infin }\dfrac{ln(x)}{x}=0$.

Méthode 2

Soit $f$ la fonction définie sur $]0;~+\infin[$ par $f(x)=ln(x)-x+1$.

1. Étudier les variations de $f$ sur $]0;~+\infin[$ et en déduire que pour tout $x\in ]0;~+\infin[$:$$ln(x)\leq x-1$$
2. En déduire que pour tout $x\in ]0;~+\infin[$:$$\frac{1}{2}ln(x)\leq \sqrt{x}-1$$
3. Montrer que pour tout $x\in ]1;~+\infin[$, $$0<\frac{ln(x)}{x}\leq \frac{2(\sqrt{x}-1)}{x}$$
4. En déduire que $\lim\limits_{x \to +\infin }\dfrac{ln(x)}{x}=0$.