Ensembles Definition
1. **Énoncé du problème :**
Déterminer pour chaque expression l'ensemble des réels $x$ pour lesquels l'expression est définie (a un sens).
2. **Rappel important :**
La fonction logarithme népérien $\ln(y)$ est définie uniquement pour $y > 0$.
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**Exercice 34 :**
34 a) $\ln(x - 3)$
- Condition : $x - 3 > 0$
- Donc $x > 3$
34 b) $\ln(2 - x)$
- Condition : $2 - x > 0$
- Donc $x < 2$
34 c) $\frac{1}{\ln(x)}$
- Condition 1 : $\ln(x)$ défini donc $x > 0$
- Condition 2 : dénominateur non nul $\ln(x) \neq 0$
- Or $\ln(x) = 0 \iff x = 1$
- Donc $x > 0$ et $x \neq 1$
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**Exercice 35 :**
35 a) $\ln(x^2)$
- Condition : $x^2 > 0$
- $x^2 = 0$ seulement si $x=0$
- Donc $x \neq 0$
35 b) $\ln(x^2 + 1)$
- $x^2 + 1 > 0$ pour tout $x$ réel
- Donc défini pour tout $x \in \mathbb{R}$
35 c) $\ln(x^2 - 1)$
- Condition : $x^2 - 1 > 0$
- Factorisation : $(x-1)(x+1) > 0$
- Signe du produit :
- Positif si $x < -1$ ou $x > 1$
- Donc $x \in (-\infty, -1) \cup (1, +\infty)$
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**Exercice 36 :**
36 a) $\ln\left(\frac{x}{x-1}\right)$
- Condition : $\frac{x}{x-1} > 0$
- Étudions le signe du quotient :
- Numérateur $x$
- Dénominateur $x-1$
- Le quotient est positif si numérateur et dénominateur ont même signe.
- Cas 1 : $x > 0$ et $x-1 > 0 \Rightarrow x > 1$
- Cas 2 : $x < 0$ et $x-1 < 0 \Rightarrow x < 0$
- Exclusion : $x \neq 1$ (dénominateur nul)
- Donc $x \in (-\infty, 0) \cup (1, +\infty)$
36 b) $\ln(x^2 - 3x + 2)$
- Condition : $x^2 - 3x + 2 > 0$
- Factorisation : $(x-1)(x-2) > 0$
- Produit positif si $x < 1$ ou $x > 2$
- Donc $x \in (-\infty, 1) \cup (2, +\infty)$
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**Résumé des ensembles de définition :**
- 34 a) $\{x \in \mathbb{R} \mid x > 3\}$
- 34 b) $\{x \in \mathbb{R} \mid x < 2\}$
- 34 c) $\{x \in \mathbb{R} \mid x > 0, x \neq 1\}$
- 35 a) $\{x \in \mathbb{R} \mid x \neq 0\}$
- 35 b) $\mathbb{R}$
- 35 c) $\{x \in \mathbb{R} \mid x < -1 \text{ ou } x > 1\}$
- 36 a) $\{x \in \mathbb{R} \mid x < 0 \text{ ou } x > 1\}$
- 36 b) $\{x \in \mathbb{R} \mid x < 1 \text{ ou } x > 2\}$