Chapitre 3/3

bac pro MS / Fonctions exponentielles et logarithme décimal / Fonctions exponentielles et logarithme décimal

Chapitre 3

À partir de combien de murs le signal devient-il inutilisable ?

Résoudre une équation ou une inéquation pour trouver le nombre de murs à partir duquel le signal passe sous le seuil de réception.

1 La situation

On reprend le signal radio des séances précédentes : P(x) = 100 × 0,6ˣ, x étant le nombre de murs traversés. Le fabricant du poste central indique qu'en dessous d'une puissance de 5 (sur l'échelle relative utilisée), le signal n'est plus exploitable de façon fiable.

2 Étape 1 — Poser l'équation

On cherche x tel que P(x) = 5, soit 100 × 0,6ˣ = 5, c'est-à-dire 0,6ˣ = 0,05 : une équation du type qˣ = a.

3 Étape 2 — Résoudre à l'aide du logarithme

On applique le logarithme décimal aux deux membres : log(0,6ˣ) = log(0,05). En utilisant les propriétés du logarithme, cela devient x × log(0,6) = log(0,05), donc x = log(0,05) ÷ log(0,6).

4 Étape 3 — De l'équation à la réalité : un nombre entier de murs

x = 5,9 est une solution mathématique, mais le nombre de murs traversés est forcément un nombre entier. Il faut donc résoudre l'inéquation P(x) < 5, c'est-à-dire trouver le plus petit entier x au-delà de 5,9.

À partir du 6ᵉ mur, le signal descend sous le seuil de fiabilité (100 × 0,6⁶ ≈ 4,67 &lt; 5) : au-delà de 5 murs, il faut prévoir un répéteur de signal.

Trace écrite

Pour résoudre qˣ = a, on applique le logarithme décimal aux deux membres, puis on utilise log(qˣ) = x × log(q) pour isoler x : x = log(a) ÷ log(q).
Une inéquation qˣ ⩽ a (ou ⩾ a) se résout de la même façon ; quand la variable ne peut prendre que des valeurs entières (nombre de murs, de recharges…), on arrondit ensuite au bon entier selon le sens du problème.

Quiz

Pour résoudre qˣ = a, on utilise :
log(qˣ) est égal à :