✏️ Exercices — Composition de fonctions
Thèmes : composition • lecture de fonctions composées • dérivation des composées usuelles
• primitives par changement de variable.
Objectif : maîtriser les automatismes indispensables en Terminale STI2D.
Exercice 1 — Composer deux fonctions simples
Tle STI2DOn considère \(f(x)=x^2\) et \(g(x)=2x+3\).
- Calculer \((f\circ g)(x)\).
- Calculer \((g\circ f)(x)\).
- Comparer les deux résultats.
Exercice 2 — Reconnaître la fonction intérieure
Tle STI2DPour chaque fonction, identifier une fonction intérieure \(u(x)\) et une fonction extérieure \(F(X)\) :
- \(h(x)=(3x-1)^5\)
- \(k(x)=\sqrt{7x+4}\)
- \(m(x)=e^{2x^2+1}\)
Exercice 3 — Dériver une puissance composée
Tle STI2DDériver la fonction \(f(x)=(5x-2)^4\).
Exercice 4 — Dériver une racine composée
Tle STI2DDériver \(f(x)=\sqrt{6x+1}\).
Exercice 5 — Dériver une exponentielle composée
Tle STI2DDériver \(f(x)=e^{4x-7}\).
Exercice 6 — Dériver un logarithme composé
Tle STI2DDériver \(f(x)=\ln(3x^2+5)\).
Exercice 7 — Comparer deux compositions
Tle STI2DOn pose \(f(x)=x+1\) et \(g(x)=x^2\).
- Calculer \((f\circ g)(x)\).
- Calculer \((g\circ f)(x)\).
Exercice 8 — Primitive de type \(u'e^u\)
Tle STI2DDéterminer une primitive de \(f(x)=8x\,e^{4x^2+1}\).
Exercice 9 — Primitive de type \(\dfrac{u'}{u}\)
Tle STI2DDéterminer une primitive de \(f(x)=\dfrac{2}{2x+5}\).
Exercice 10 — Primitive de type \(u'(u)^n\)
Tle STI2DDéterminer une primitive de \(f(x)=3(3x-1)^2\).
Exercice 11 — Dérivation guidée
Tle STI2DDériver \(f(x)=\dfrac{1}{x^2+1}\).
Exercice 12 — Dériver une composée avec domaine
Tle STI2DÉtudier puis dériver \(f(x)=\ln(5-2x)\).
Exercice 13 — Composer avec une racine
Tle STI2DOn pose \(f(x)=\sqrt{x}\) et \(g(x)=x^2+4\).
- Calculer \((f\circ g)(x)\).
- Calculer \((g\circ f)(x)\) pour \(x\ge 0\).
Exercice 14 — Primitive avec coefficient manquant
Tle STI2DDéterminer une primitive de \(f(x)=\dfrac{1}{2x+1}\).
Exercice 15 — Dériver une expression plus longue
Tle STI2DDériver \(f(x)=(x^2+3x-1)^5\).
Exercice 16 — Primitive avec racine
Tle STI2DDéterminer une primitive de \(f(x)=\dfrac{3}{\sqrt{3x+2}}\).
Exercice 17 — Associer fonction et dérivée
Tle STI2DAssocier chaque fonction à sa dérivée :
- \(f_1(x)=e^{7x}\)
- \(f_2(x)=\ln(x^2+1)\)
- \(f_3(x)=\sqrt{4x-3}\)
Choix : \(\dfrac{2x}{x^2+1}\), \(7e^{7x}\), \(\dfrac{2}{\sqrt{4x-3}}\)
Exercice 18 — Remonter à la primitive
Tle STI2DTrouver une primitive de \(f(x)=10x(5x^2+4)^6\).
Exercice 19 — Étude d’une composée logarithmique
Tle STI2DOn considère \(f(x)=\ln(x-1)\).
- Donner son domaine de définition.
- Calculer sa dérivée.
Exercice 20 — Exercice bilan
Tle STI2DOn considère \(f(x)=e^{x^2-1}\).
- Montrer que \(f\) est une fonction composée.
- Calculer \(f'(x)\).
- Déterminer une primitive de \(g(x)=2x\,e^{x^2-1}\).