Domaines Logarithmes
1. **Énoncé du problème** : Trouver l'ensemble des réels $x$ pour lesquels chaque expression est définie, c'est-à-dire où l'expression a un sens mathématique.
2. **Rappel important** : La fonction logarithme népérien $\ln(y)$ est définie uniquement pour $y > 0$.
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### Exercice 34
**a) $\ln(x - 3)$**
- Condition : $x - 3 > 0$
- Résolution : $x > 3$
- Ensemble de définition : $\boxed{\{x \in \mathbb{R} \mid x > 3\}}$
**b) $\ln(2 - x)$**
- Condition : $2 - x > 0$
- Résolution : $x < 2$
- Ensemble de définition : $\boxed{\{x \in \mathbb{R} \mid x < 2\}}$
**c) $\frac{1}{\ln(x)}$**
- Conditions :
- $\ln(x)$ défini $\Rightarrow x > 0$
- Dénominateur non nul $\Rightarrow \ln(x) \neq 0$
- Résolution de $\ln(x) = 0$ : $x = 1$
- Ensemble de définition : $\boxed{\{x \in \mathbb{R} \mid x > 0, x \neq 1\}}$
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### Exercice 35
**a) $\ln(x^2)$**
- Condition : $x^2 > 0$
- $x^2 = 0$ seulement si $x=0$
- Ensemble de définition : $\boxed{\{x \in \mathbb{R} \mid x \neq 0\}}$
**b) $\ln(x^2 + 1)$**
- Condition : $x^2 + 1 > 0$
- Toujours vrai pour tout $x$ réel car $x^2 \geq 0$
- Ensemble de définition : $\boxed{\mathbb{R}}$
**c) $\ln(x^2 - 1)$**
- Condition : $x^2 - 1 > 0$
- Résolution : $(x-1)(x+1) > 0$
- Signe positif pour $x < -1$ ou $x > 1$
- Ensemble de définition : $\boxed{\{x \in \mathbb{R} \mid x < -1 \text{ ou } x > 1\}}$
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### Exercice 36
**a) $\ln\left(\frac{x}{x-1}\right)$**
- Condition : $\frac{x}{x-1} > 0$
- Étudions le signe de $\frac{x}{x-1}$ :
- Zéros et points d'interdiction : $x=0$ (numérateur nul), $x=1$ (dénominateur nul, interdit)
- Tableau de signes :
- Pour $x < 0$, numérateur négatif, dénominateur négatif $\Rightarrow$ fraction positive
- Pour $0 < x < 1$, numérateur positif, dénominateur négatif $\Rightarrow$ fraction négative
- Pour $x > 1$, numérateur positif, dénominateur positif $\Rightarrow$ fraction positive
- Ensemble de définition : $\boxed{(-\infty,0) \cup (1,+\infty)}$
**b) $\ln(x^2 - 3x + 2)$**
- Condition : $x^2 - 3x + 2 > 0$
- Factorisation : $(x-1)(x-2) > 0$
- Signe positif pour $x < 1$ ou $x > 2$
- Ensemble de définition : $\boxed{\{x \in \mathbb{R} \mid x < 1 \text{ ou } x > 2\}}$
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**Résumé final :**
- 34a) $x > 3$
- 34b) $x < 2$
- 34c) $x > 0$ et $x \neq 1$
- 35a) $x \neq 0$
- 35b) $\mathbb{R}$
- 35c) $x < -1$ ou $x > 1$
- 36a) $x < 0$ ou $x > 1$
- 36b) $x < 1$ ou $x > 2$
Ces ensembles correspondent aux domaines où les expressions logarithmiques sont définies et où les dénominateurs ne sont pas nuls.