L'inégalité et la « règle des 70 »
Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · mathématiques complémentaires (terminale), chapitre 5 — Convexité
Énoncé
L'inégalité et la « règle des 70 ».
- Justifier que la fonction est concave sur , puis déterminer sa tangente au point d'abscisse .
- En déduire que pour tout , puis que pour tout .
- Un capital placé au taux annuel double au bout de années. Démontrer que .
- Les économistes utilisent la « règle des 70 » : au taux de %, un capital double en environ années. Confronter cette règle au calcul exact pour .
Corrigé
- Concavité et tangente : pour , on a puis : est concave. En : et , d'où la tangente .
- Inégalité : la courbe d'une fonction concave est sous chacune de ses tangentes (caractérisation admise), donc pour tout . En appliquant cela à :
- Minoration du temps de doublement : pour on a , donc en passant aux inverses (qui renverse l'inégalité entre nombres strictement positifs) :
- Cas , c'est-à-dire :
La minoration issue de la concavité donne ans, la valeur exacte est ans : la règle des 70 tombe entre les deux, à deux dixièmes d'année près.
La « règle des 70 » n'est rien d'autre qu'une lecture de la concavité du logarithme : , arrondi à pour la commodité du calcul mental.
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.