Résoudre une inéquation logarithmique
Énoncé
Résoudre l'inéquation (x + 1) < (2x - 3).
Indice : Utilise la croissance de la fonction logarithme, puis résous l'inéquation obtenue. N'oublie pas les conditions d'existence.
Correction
- Étape 1 : Une inéquation, dont la structure est identique à l'équation de 32003 — mais dont la solution est différente, et c'est instructif.
est strictement croissant :
[formule]
👉 Croissant, donc le sens de l'inégalité se conserve.
⚠️ Et la solution finale est l'INTERSECTION de ce que donne le calcul et du domaine — deux ensembles, pas un. C'est là que se joue l'exercice.
- Étape 2 : Le domaine, identique à celui de 32003 :
x+1 > 0 et 2x-3 > 0, donc
[formule]
La résolution. Par croissance de :
(x+1) < (2x-3) x+1 < 2x-3
1 + 3 < 2x - x
[formule]
x > 4 et x > 3{2}
- Étape 3 : L'intersection :
[formule]
[formule]
👉 Ici le domaine n'ajoute rien, puisque 4 > 3{2} : la condition du calcul est déjà plus forte. Mais il fallait le vérifier, pas le supposer.
ℹ️ Le lien avec 32003 : l'équation (x+1) = (2x-3) avait pour solution x = 4. C'est exactement la borne de l'inéquation — ce qui est logique, puisque c'est le point où les deux membres s'égalisent.
Et le sens de l'inéquation dit de quel côté : pour x > 4, on a 2x-3 qui dépasse x+1, donc son logarithme aussi.
S = \,]4\,;+[
- Étape 4 : L'erreur classique :
Oublier de croiser avec le domaine.
Ici cela ne changerait rien, mais changeons l'inéquation en (x+1) > (2x-3) : le calcul donne x < 4, et l'intersection avec x > 3{2} donne ]3{2}\,;4[ — un intervalle borné des deux côtés, alors que le calcul seul aurait donné ]-\,;4[, où le logarithme n'existe même pas.
👉 Toujours écrire l'intersection, même quand on soupçonne qu'elle ne changera rien.
À retenir :
est croissant : le sens se conserve.
👉 Et la solution est l'intersection du résultat du calcul avec le domaine. La borne de l'inéquation est la solution de l'équation correspondante.